Top Banner

of 125

Muğla Yöresi Çam Ballarındaki Eser Element İçeriğinin İki Farklı Spektroskopik Yöntem ile Analizi

Apr 09, 2018

Download

Documents

Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    1/125

    T.CMULA NVERSTES

    FEN BLMLER ENSTTS

    KMYA ANABLMDALI

    MULA YRES AM BALLARINDAK ESER ELEMENT ERNN

    K FARKLI SPEKTROSKOPK YNTEM LE ANALZ

    YKSEK LSANS TEZ

    BERRN TOSMUR

    HAZRAN 2004MULA

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    2/125

    T.CMULA NVERSTES

    FEN BLMLER ENSTTS

    KMYA ANABLMDALI

    MULA YRES AM BALLARINDAK ESER ELEMENT ERNN

    K FARKLI SPEKTROSKOPK YNTEM LE ANALZ

    YKSEK LSANS TEZ

    Berrin TOSMUR

    MULA 2004

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    3/125

    I

    .danmanlnda.tarafndan

    hazrlanan bu alma ././. tarihinde aadaki jri tarafndan Kimya Anabilim

    Dalnda yksek lisans tezi olarak oy birlii / oy okluu ile kabul edilmitir.

    Bakan :..mza :

    ye :..mza :

    ye :mza :

    ye :..mza :

    ye :mza :

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    4/125

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    5/125

    III

    NDEKLER Sayfa No

    NSZ

    NDEKLER III

    ZET

    ABSTRACT V

    EKLLER DZN IX

    TABLOLAR DZN X

    SEMBOLLER ve KISALTMALAR DZN XI

    1.GR 1

    1.1.1.BAL 1.1.1. Baln Kimyasal zellikleri 8

    1.1.1.1. Nem

    1.1.1.2. ekerler 9

    1.1.1.3. Asitler 10

    1.1.1.4. Proteinler ve aminoasitler 11

    1.1.1.5. Enzimler 11

    1.1.1.6. Mineral maddeler 12

    1.1.1.7. Vitaminler 13

    1.1.1.8. Bitki fenolleri, fitonsitler 13

    1.1.1.9. Dier maddeler

    1.1.2. Baln Fiziksel zellikleri 13

    1.1.2.1. Kl

    1.1.2.2. Nem ekme

    1.1.2.3. Viskozite 15

    1.1.2.4. zgl arl 151.1.2.5. Krlma says 15

    1.1.2.6. Renk

    1.1.2.7. I evirme 16

    1.1.3. Baln Farmakolojik zellikleri 16

    1.1.4. Baln Ar Metal, Eser Element ve Mineral Maddeerii 17

    1.1.4.1. Kurun (Pb)

    1.1.4.2. Kadmiyum (Cd) 20

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    6/125

    IV

    1.1.4.3. Demir (Fe)

    1.1.4.4. Bakr (Cu)

    1.1.4.5. Nikel (Ni)

    1.1.4.6. Mangan (Mn)

    1.1.4.7. inko (Zn)

    1.1.5. rnek Hazrlama Yntemleri

    1.1.5.1. Organik yapnn paralanmas 23

    1.1.5.1.1. Kuru yakma teknii

    1.1.5.1.2. Ya Yakma Teknii 2

    1.1.5.1.3. znrletirme in Kullanlan Reaktifler 27

    1.1.5.1.3.1. Hidroklorik asit (HCl) 2

    1.1.5.1.3.2. Nitrik asit (HNO3) 2

    1.1.5.1.3.3. Perklorik asit (HClO4) 2

    1.1.5.1.3.4. Hidroflorik asit (HF) 2

    1.1.5.1.3.5. Slfirik asit (H2SO4) 28

    1.1.5.1.3.6. Hidrojen peroksit (H2O2) 29

    1.1.5.1.3.7. Kral suyu ( HCl/HNO3 ) 29

    1.1.5.1.3.8. HClO4/HNO3/H2SO4 ile znrletirme 291.1.6. almada Kullanlan Spektroskopik Yntemler 29

    1.1.6.1. Atomik Spektroskopi 2

    1.1.6.1.1. Alevli Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi 33

    1.1.6.1.1.1. Spektral Giriimler 3

    1.1.6.1.1.2. Kimyasal Giriimler 3

    1.1.6.1.1.3. yonlama Etkileri 3

    1.1.6.1.2. Endktif iftlemi Plazma (ICP)Spektroskopisi 371.1.6.1.2.1. ICP'yi Karakterize Eden zellikler 40

    1.1.6.1.2.2. Giriimler

    1.1.6.1.2.2.1. Kimyasal giriimler 4

    1.1.6.1.2.2.2. Spektral giriimler 42

    2. KAYNAK ZETLER 43

    2.1. Baldaki Ar Metal erii zerine Yaplm almalar

    2.2. Baln Fizikokimyasal zellikleri zerine Yaplm almalar 50

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    7/125

    V

    3. MATERYAL ve YNTEM

    3.1. alma Blgesinin Seimi

    3.1.1. Termik santral blgesi

    3.1.2. Trafik younluunun fazla olduu ve termik santraletkisindeki blge

    3.1.3. Referans blgesi

    3.2. rneklerin Toplanmas 54

    3.3. rneklerin Analize Hazrlanmas 54

    3.4. rneklerin Analiz Edilmesi 5

    3.4.1. Spektroskopik Analizler 5

    3.4.1.1. Hazrlanan rneklerin AAS ile analizi 55

    3.4.1.1.1. Zn (inko) analizi 5

    3.4.1.1.2. Mn (Mangan) analizi 5

    3.4.1.1.3. Fe (Demir) analizi 5

    3.4.1.1.4. Cu (Bakr) analizi 5

    3.4.1.1.5. Ni (Nikel) analizi

    3.4.1.2. Hazrlanan rneklerin ICP ile analizi 58

    3.4.2. Fizikokimyasal Analizler 5

    3.4.2.1. Nem miktarnn belirlenmesi 59

    3.4.2.2. Kl miktarnn belirlenmesi 59

    3.4.2.3. pH Deeri - Serbest asitlik - Lakton ve Formolsaylar belirlenmesi 6

    3.4.2.4. Titre edilebilen toplam asitlik 60

    3.4.2.5. Lakton ierii

    3.4.2.6. Formol titrilemesi

    3.4.2.7. Diastaz says analizi 63.4.2.8. Hidroksimetilfurfural (HMF) analizi 62

    3.4.2.9. nvert eker Analizi 6

    3.4.2.10. Sakkaroz analizi

    4. ARATIRMA BULGULARI

    4.1. Ar Metal ve Eser Element Analiz Bulgular 65

    4.2. Fizikokimyasal Analiz Bulgular 72

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    8/125

    VI

    5. SONULAR ve TARTIMA 74

    5.1. Ar Metal erii 74

    5.1.1. Fe (Demir)

    5.1.2. Cu (Bakr)

    5.1.3. Mn (Mangan)

    5.1.4. Ni (Nikel)

    5.1.5. Zn (inko)

    5.1.6. Pb (Kurun)

    5.1.7. Cd (Kadmiyum)

    5.2. Fizikokimyasal erik

    5.2.1. Kl

    5.2.2. Nem

    5.2.3. HMF

    5.2.4. Diyastaz 98

    5.2.5. nvert eker

    5.2.6. Sakaroz

    5.2.7. Asitlik

    5.2.8. pH 5.2.9. Lakton

    5.2.10. Formol

    KAYNAKLAR 10

    ZGEM 111

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    9/125

    VII

    MULA YRES AM BALLARINDAK ESER ELEMENT ERNN K

    FARKLI SPEKTROSKOPK YNTEM LE ANALZ

    (Yksek Lisans Tezi)Berrin TOSMUR

    MULA NVERSTES

    FEN BLMLER ENSTTS

    2004

    ZET

    Bu almada Mula ve yresindeki am ballarnn ar metal ierikleri iki farkl

    spektroskopik yntem ile analiz edilmitir. Ayrca bal rneklerinin fizikokimyasal

    analizleri de yaplmtr.

    almada Mula evresindeki farkl blgeden ve 10 farkl rnekleme

    noktasndan nisan, temmuz ve ekim dnemlerinde toplanan rnekler analiz

    edilmitir.

    Toplanan 30 adet am bal rneinin Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi ve

    Indktif Elemi Plazma Spektroskopisi ile analizleri yaplm, bulunan sonular

    karlatrlm ve deerlendirilmitir. Elde edilen bulgular her iki yntem iin

    ortalama olaraku ekildedir. Fe; 10.92 mg/kg, Cu; 2.46 mg/kg, Mn; 1.06 mg/kg,

    Zn; 0.95 mg/kg, Ni; 0.91 mg/kg, Pb; 0.25 mg/kg, Cd; 0.013 mg/kg dr.

    Bulunan bu deerlerin FAO ve WHO tarafndan belirlenen aralklarn ierisinde

    olduu saptanmtr.

    Anahtar kelimeler : am bal, ar metal, atomik absorpsiyon spektroskopisi indktif

    iftlemi plazma spektroskopisi.

    Sayfa adedi :122

    Tez yneticisi : Prof. Dr. Ahmet BALCI

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    10/125

    VIII

    THE ANALYSIS of TRACE METAL CONTENT in HONEYDEW HONEY in

    MULA REGION with TWO DIFFERENT SPECTROSCOPIC METODS

    (M.Sc.Thesis)

    MULA UNIVERSITY

    INSTITUTE of SCIENCE and TECHNOLOGY

    2004

    ABSTRACT

    In this study the honeydew, that were supplied from Mula region, were analyzed

    in terms of trace metal content by two different spectroscopic methods. In addition to

    this, physicochemical analysis of the samples were also done.

    The samples that were collected in April, July and October from three different

    regions and 10 different station point in Mula were analyzed.

    Collected 30 honeydew samples were analyzed by Atomic Absorption

    Spectroscopy and Inductive Couple Plazma and their results were discussed and

    compared. The results for the two analyzes were approximately as follows: Fe; 10.92

    mg/kg, Cu; 2.46 mg/kg, Mn; 1.06 mg/kg, Zn; 0.95 mg/kg, Ni; 0.91 mg/kg, Pb; 0.25

    mg/kg, Cd; 0.013 mg/kg.It is determined that, the values are in the interval which are assigned by FAO

    and WHO.

    Key Words: Honeydew honey, heavy metal, atomic absorption spectroscopy.

    inductive couple plazma spectrometry.

    Page Number :122Adviser: Prof. Dr. Ahmet BALCI

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    11/125

    IX

    EKLLER DZN

    ekil No ekil 1.1 Vcut svsndaki konsantrasyona bal olarak ar metallerin etkileri 2

    ekil 1.2 ematik olarak ar metallerin doaya yaylmlar 4

    ekil 1.1.1 Bir atomun absorpsiyon ve emisyon spektrumlar 31

    ekil 1.1.2 Alevli Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi cihaznn genel hatlar 33

    ekil 1.1.3 ICP Plazma kayna 39

    ekil 1.1.4 Plazma iinde iyon oluumunun emas 40

    ekil 1.1.5. (a) 5 Mhz ve (b) 27 Mhz'de Plazma ekilleri ekil 3.1 Bal rneklerinin topland Mula ve yresinin genel grnm

    ekil 5.1 AAS ile llen metallerin blgelere gre ortalama deerleri

    ekil 5.2 ICP ile llen metallerin blgelere gre ortalama deerleri

    ekil 5.3 ICP ile llen Pb ve Cd metallerinin blgelere gre ortalama deerleri

    ekil 5.4 AAS ve ICP de llen Fe deerlerinin karlatrlmas 79

    ekil 5.5 AAS ile llen Fe deerlerinin dnemsel grafii 80

    ekil 5.6 AAS ve ICP de llen Cu deerlerinin karlatrlmas 82

    ekil 5.7 AAS ile llen Cu deerlerinin dnemsel grafii 83

    ekil 5.8 AAS ve ICP de llen Mn deerlerinin karlatrlmas 85

    ekil 5.9 AAS ile llen Mn deerlerinin dnemsel grafii 86

    ekil 5.10 AAS ve ICP de llen Ni deerlerinin karlatrlmas 88

    ekil 5.11 AAS ile llen Ni deerlerinin dnemsel grafii 89

    ekil 5.12 AAS ve ICP de llen Zn deerlerinin karlatrlmas 90

    ekil 5.13 ICP ile llen Zn deerlerinin dnemsel grafii 91ekil 5.14 ICP ile llen Pb deerlerinin dnemsel grafii 93

    ekil 5.15 ICP ile llen Cd deerlerinin dnemsel grafii 95

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    12/125

    X

    TABLOLAR DZN

    Tablo No

    Tablo 1.1 Temel endstrilerden atlan metal trleri 3

    Tablo 1.1.1 am ballar ile iek ballarnn bileimleri

    Tablo 1.1.2 Baldaki mineral maddelerin dalm 12

    Tablo 1.1.3 FAO-WHO Birleik Gda Kodeksinin nerdii ar metalmiktarlar

    Tablo 1.1.4 Atomik spektroskopi metotlarnn snflandrlmas 32

    Tablo 3.1 AAS cihazndaki analizler iin alma koullar 57

    Tablo 3.2 ICP cihazndaki analizler iin alma koullar 58

    Tablo 4.1 Nisan dnemi AAS sonular (mg/kg) 66

    Tablo 4.2 Temmuz dnemi AAS sonular (mg/kg) 67

    Tablo 4.3 Ekim dnemi AAS sonular (mg/kg) 68

    Tablo 4.4 Nisan dnemi ICP sonular (mg/kg) 69

    Tablo 4.5 Temmuz dnemi ICP sonular (mg/kg) 70

    Tablo 4.6 Ekim dnemi ICP sonular (mg/kg) 71

    Tablo 4.7 am ballarnn fizikokimyasal ierikleri 73Tablo 5.1 Bal rneklerindeki ar metal ierii ile ilgili olarak 75

    lkemizde ve dnyada yaplm almalar

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    13/125

    XI

    SEMBOLLER ve KISALTMALAR

    AAS Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi

    ICP ndktif Elemi Plazma Spektroskopisi

    AES Atomik Emisyon (yaynm) Spektroskopisi

    TSE Trk Standartlar Enstits

    HMF Hidroksimetilfurfural

    FOA Gda-Tarm rgt

    WHO Dnya Salk rgt

    APDC Amonyum pirolidin ditiyokarbamat

    EDTA Etilen diamin tetra asetik asit

    PCP Pentaklorofenol

    CCA Kromat bakr arsenat

    ACC Asit bakr kromat

    TBTO Tri btil kalay oksit

    PNAA n ayrml ntron aktivasyon enerjisi

    ETAAS Grafit Frn Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    14/125

    1

    1.GR

    Antik alarda metal cevherleri ilenmeye balandndan beri metaller insan

    faaliyetleri sonucu olarak doal evrimler dnda atmosfere, hidrosfere ve pedosfere

    yaylmaya balamlardr. Yzyllar boyunca insanlar ar metalleri etkilerini

    bilmeden tak, silah, su borusu gibi amalar iin kullanmlardr. Sanayileme ile

    birlikte ar metal ieren kmrlerin yaklmaya balanmas endstri blgelerindeki

    ar metal kirliliini ar boyutlara ulatrm ve ar metal kirliliinden kaynaklanan

    zehirlenmeler ortaya kmtr.

    Gerekte ar metal tanm fiziksel zellik asndan younluu 5 g/cm3 den daha

    yksek olan metaller iin kullanlr. Bu gruba kurun, kadmiyum, krom, demir,

    kobalt, bakr nikel, civa ve inko olmak zere 60dan fazla metal dahildir. Bu

    elementler doalar gerei yer krede genellikle karbonat, oksit, silikat ve slfrleri

    halinde bulunduu gibi silikatlar iinde hapsedilmi olarak da bulunurlar. Her ne

    kadar metallerin younluk deerinden hareketle ekolojik sistem zerindeki etkileri

    tanmlanmaya allyorsa da gerekte metallerin younluk deerleri onlarn

    biyolojik etkilerini tanmlamaktan ok uzaktr. rnein younluu 3.65 g/cm3 olan

    baryumun veya 4.51 g/cm3

    olan titanyumun biyolojik sistemlere kadmiyum (8.65g/cm3), kurun (11.34 g/cm3) veya lantanit grubu metallerden (5.25 - 9.84 g/cm3) ok

    daha farkl etkilerde bulunduu kesindir. Bir elementin younluu aslnda periyodik

    sistemdeki (grup ve gruptaki sra) yerinin, kimyasal zellikleri de elementin ait

    olduu grubun fonksiyonudur. Metallerin ekolojik sistem zerine etkilerinden

    bahsederken aslnda metalin ait olduu grubun ele alnmas ve bu zelliin

    vurgulanmas biyolojik etki asndan ok daha anlamldr.

    A

    r Metallerin Etkileri: A

    r metaller biyolojik proseslere kat

    lma derecelerinegre yaamsal ve yaamsal olmayan olarak snflandrlrlar. Yaamsal olanlarn

    organizma yapsnda belirli bir konsantrasyonda bulunmalar gereklidir ve bu

    metaller biyolojik reaksiyonlara katldklarndan, besinler yoluyla dzenli olarak

    alnmalar zorunludur. rnein bakr hayvanlarda ve insanlarda krmz kan

    hcrelerinin, bir ok oksidasyon ve redksiyon prosesinin vazgeilmez parasdr

    (Bigersson, 1988). Buna karn yaamsal olmayan ar metaller, ok dk

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    15/125

    2

    konsantrasyonda bile psikolojik yapy etkileyerek salk problemlerine yol

    amaktadr. Buna en iyi rnek kkrtl enzimlere balanan civadr (Duffus, 1996).

    Bir ar metalin yaamsal olup olmad dikkate alnan organizmaya da baldr.

    rnein nikel bitkiler asndan toksik etki gsterirken, hayvanlarda iz element

    olarak bulunmas gerekir.

    Baz sistemlerde ar metallerin etki mekanizmas konsantrasyona bal olarak

    deiir. Bu tr organizmalarda metallerin konsantrasyonu dikkate alnmaldr. ekil

    1.1de ar metallerin vcut svsndaki konsantrasyonuna bal olarak etkileri

    ematik olarak verilmitir. Ar metaller konsantrasyon snrn atklar zaman

    toksik olarak etki gsterirler. Fakat ar metaller canl bnyelerde sadece

    konsantrasyonlarna bal olarak etki gstermezler, ayrca canl trne ve metal

    iyonunun yapsna (znrlk deeri, kimyasal yaps, redoks ve kompleks

    oluturma yetenei, vcuda alnekline, evrede bulunma sklna, lokal pH vb)

    bal olarakta etki gsterirler. Bu nedenle dzenli olarak tketildiinden dolay ime

    sularnn ve yiyeceklerin ierebilecei maksimum ar metal konsantrasyon deerleri

    snrlandrlmtr.

    ekil 1.1. Vcut svsndaki konsantrasyona bal olarak ar metallerin etkileri

    nsanlarn tkettii doal gdalarn yaps endstrinin gelimesi ile gn getike

    bozulmaktadr. Topran, havann ve suyun kirlenmesine bal bir takm bulamalar

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    16/125

    3

    yolu ile bitkisel ve hayvansal gdalarnda bileimi deimektedir. Gda maddelerine

    bulaan toksik maddeler iinde insan saln en fazla tehdit eden ve zararl olarak

    bilinenler ise ar metallerdir (Vercruysse, 1984).

    Ar metallerin su kaynaklarna geii endstriyel atklar veya asit yamurlarnn

    topra dolays ile de bileiminde bulunan ar metalleri zmesi, znen bu ar

    metallerin rmak, gl ve yeralt sularna ulamas ile olmaktadr. Sulara tanan ar

    metaller ar derecede seyrelirler ve ksmen karbonat, slfat, slfr olarak kat

    bileik oluturmak sureti ile su tabanna ker ve bu blgede zenginleirler. Sediment

    tabakasnn adsorpsiyon kapasitesi snrl olduundan dolay da sularn ar metal

    konsantrasyonu srekli olarak ykselmektedir. lkemizde de bata tuz ihtiyacn

    karladmz tuz gl gibi kapal gllerimizde yeterli evresel nlem

    alnmadndan ve su havzalarnda kontrolsz sanayilemeye izin verilmesinden

    dolay bu blgede ar metal konsantrasyonu srekli ykselmektedir.

    Ar metallerin ekolojik sistemde yaynmlar dikkate alndnda doal

    evrimlerden daha ok insann neden olduu etkiler nedeniyle evreye yaylmn sz

    konusudur. Kullanma bal kirlenmenin yan sra kazalar sonucu da ar metallerin

    evreye yaynm nemli miktarlara ulamaktadr. Yllk olarak doal evrimler

    sonucu 7.600 ton Cd 18.800 ton As, 3.600 ton Hg 332.000 ton Pb atmosfereatlmaktayken insan faaliyetleri sonucu dearj edilen miktarlar ise Se (19 kat), Cd (8

    kat), Hg, Pb, Sn (6 kat), As, Ni ve Cr (3 kat) ) daha fazladr(Rether, 2002)

    Ar metallerin evreye yaynmn da etken olan en nemli endstriyel faaliyetler

    imento retimi, demir elik sanayi, termik santraller, cam retimi, p yakma

    tesisleridir. Tablo 1.1de temel endstrilerden atlan metal trleri genel olarak

    gsterilmitir.

    Tablo 1.1. Temel endstrilerden atlan metal trleri(Rether, 2002)

    Endstri Cd Cr Cu Hg Pb Ni Sn

    Kat Endstrisi - +

    Petrokimya +

    Klor-alkali retimi + +

    Demir-elik San + +

    Enerji retimi (Termik) + + +

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    17/125

    4

    Gdalara toksik element bulamalar ok eitli kaynaklardan olmaktadr. Bu

    kirletici kaynaklardan doaya yaylan toksik metaller doadan bitkiye gemekte,

    insanlar ve hayvanlar tarafndan gdalarla birlikte alnmakta, uygulanan deiik

    teknik srelerle yeniden doaya dnmekte veya canl bnyesinde birikim

    yapmaktadr. Endstri ve teknolojinin gelimesine paralel olarak gerekli nlemler

    alnmazsa bu ember ierisinde dolaan metal miktarnn giderek artaca

    belirtilmektedir (Eki, 1981).ekil 1.2de farkl sektrlerden biyosfere ar metal

    yaynmematik olarak verilmitir.

    ekil 1.2. ematik olarak ar metallerin doaya yaylmlar (Rether, 2002).

    Bal ile ar metal ilikisi: Dnyann birok yerinde baldaki ar metal ieriinin

    evre kirliliini belirlemede bir kriter olarak kullanlabilecei ynnde almalar

    yaplmaktadr. Ar kolonilerinin ok farkl bitkisel kaynaa yaylm gstermeleri

    nedeni ile, son yllarda evresel bulama almalarnda arlarn ve ar rnlerinin

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    18/125

    5

    indikatr olarak kullanlmas ynnde almalar yaygnlamaktadr. Bylece

    lkemizde ve dnyada birok aratrmac evre kirliliinin ve kimyasal bulamann

    bir gstergesi olarak arlarda ve ar rnlerinde eser element ve ar metal

    kalntlarn aratrm ve aratrmaya da devam etmektedir.

    lkemizin deiik blgelerinde sahip olduklar floraya bal olarak farkl ballar

    retilmektedir. Mula ve yresinde am bal, Akdeniz blgesi ve civarnda narenciye

    bal, dier illerimiz de ise iek bal retilmektedir (Kayral ve Kayral, 1984).

    retilen bu ballar yurt iinde tketildii gibi yurt dna da ihra edilmektedir.

    Bata Almanya olmak zere eitli lkelere am bal ihra edilmektedir. am bal

    retiminde ilk sralarda olunmasna ramen, bal ihracatnda zellikle son yllarda

    belirgin bir azalmann balad gzlenmektedir. zellikle yurt dna ihra

    edilmesinde son yllarda ciddi sorunlar yaanmaktadr. Trkiyenin bal ihracat 1997

    yl Devlet statistik Enstits verilerine gre 7.000 ton civarndadr. Ancak bu

    miktarn bal retimindeki kademeli azalmaya paralel olarak 2001 ylnda 536 tona

    kadar dt grlmektedir (Kalpakolu, 2000).

    Dnyada sadece lkemizde, Bat Akdeniz ve Ege blgesinde, youn olarak da

    Mula ve yresinde elde edilen ve dnya retiminin %90n karlayan am bal

    retimimizde bu sorun ok daha ileri boyutlardadr (Tolon, 1999). Avrupa Birliininyapt sk biyokimyasal denetimler sonucunda ihra edilen ballarn ounun

    standartlara uymad, ierisinde ila ve metal kalntlar saptand rapor edilmitir

    (ahinler ve ahinler, 2001).

    Tolon (1999) tarafndan Mula ve yresi am ballarnn biyokimyasal

    zelliklerine ynelik yaplan aratrmada blgedeki termik santrallerin evreyi

    kirletmekte olduu, dolaysyla doal yapnn bozulduu ve bu bozulmaya bal

    olarak bal retimi ve kalitesinin olumsuz ynde etkilendii tespit edilmitir. Yine bualmada bal ierisindeki baz ar metaller ve mineral deerlerinin, Gda

    Kodeksinde belirtilen st snrlarn zerinde olduu rapor edilmektedir. alma

    sonularna gre balda bulunan metal ieriklerine, hava koullar, toprak yaps, iklim

    etkileri, bitki rts gibi faktrler etki etmektedir.

    Bu alma iki temel olguya dayanmaktadr. Birincisi blge iin ekonomik

    deeri byk olan am ballnn retiminin azalmas ikincisi ise, blgedeki am

    ballarnn ar metal ierikleridir. Bu amala zellikle Mula ve yresi ile Yataan

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    19/125

    6

    Termik Santrali etkisinde kalan am ballarnn ar metal analizleri ve fizikokimyasal

    ierikleri referans bir am bal ile birlikte deerlendirilerek Yataan Termik

    Santralinin ve tat trafiinin neden olabilecei evre kirliliinin bal ieriini ne

    lde etkilendiinin belirlenmesi amalanmtr. Bu amala yl iinde drt aylk

    periyotlarda defa on farkl yerden am bal rnekleri alnm ve ballardaki ar

    metal miktarlar hem eskiden beri gvenilir bir yntem olarak kullanlan Alevli

    Atomik Absorpsiyon (AAS) teknii hem de yeni, hzl ve daha hassas bir cihaz olan

    ndktif iftlemi Plazma (ICP) teknii ile belirlenmitir.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    20/125

    7

    1.1. BAL

    Bal, arlarnn ieklerden topladklar nektarn fiziksel ve kimyasal deiikliklere

    uratldktan sonra kendi yaptklar veya hazr olarak verilen petek gzlerine

    depoladklar tatl ve ok deerli bir besindir (Gen, 1993).

    TSE 3036e gre ise bal bitkilerin ieklerinde bulunan nektarn veya bitkilerin

    canl ksmlaryla baz ekanatl bceklerin salgladklar tatl maddelerin bal arlar

    tarafndan toplanmas, vcutlarnda bileimlerinin deitirilip petek gzlerinde depo

    edilmesi ve burada olgunlamas sonucu meydana gelen koyu kvamda tatl bir

    rndr(Anonim, 1990).

    A.B.D Gda ve la Kontrol Komisyonu yaynlad ynetmelikte de, baln

    tanmnu ekilde verilmektedir; Bal; bal arlarnn (Apis Mellifera ve Apis dorsata)

    bitki nektar ve sakarin rnlerini olgunlatrp, gmelerde depolamas ile oluan,

    polarize sola eviren, %25ten fazla nem, %25ten fazla kl, %8den fazla

    sakkaroz iermeyen bir gda maddesidir. (Anonim, 1989).

    Ballar arlarn yararland kaynaa gre ikiye ayrlr.

    iek Bal: Arlarn genellikle bitkilerin nektarlarndan yaptklar baldr. rnein:

    kekik bal, yonca bal, narenciye bal, pamuk bal vb(Gemici, 1992).

    Salg Bal: Arlarn genellikle bitkilerin veya baz bceklerin salglarndan yaptklar

    baldr. rnein; am bal, yaprak bal, (Anonim, 1990)

    Pazarlama ekillerine gre ise balca tipe ayrlmaktadr.

    Petekli bal: Petei ile birlikte piyasaya arz edilen baldr. ereveli petekli bal, tabii

    petekli bal, para petekli bal, blme petekli bal, kara kovan bal.

    Szme bal: Szme bal, petekli ballarn oda scaklnda (20-35o

    C) santrifj yolu ileveya hibir ilem yapmakszn kendiliinden peteinden ayrlmas ile elde edilen

    peteksiz baldr. Kristallemi szme bal, krema szme bal.

    Pres bal: Pres bal, yavrusuz (larvasz) peteklerin preslenmesi ile elde edilen baldr.

    (Ceyhan, 2000)

    Bal ierdii maddelerin eitlilii nedeniyle olduka karmak bir yap gsterdii

    gibi, eitli yrelere ve elde edili zamanlarna gre de olduka farkl yaplar

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    21/125

    8

    gsterebilmektedir. Crane (1975)de yapt bir aratrmada am ballar ile iek

    balnn bileimini tablo halinde vermitir.

    Tablo 1.1.1. am ballar ile iek ballarnn bileimleri (Crane, 1975)

    iek bal am balBileen

    Ort Min-Max Ort Min-Max

    Su % 17.2 13.4-22.9 16.3 12.2-18.2

    Fruktoz,% 38.19 27.25-44.26 31.80 23.91-38.12

    Glukoz, % 31.28 22.03-40.75 26.08 19.23-31.86

    Sakaroz, % 1.31 0.25-7.57 0.80 0.44-1.14

    Maltoz,% 7.31 2.74-15.98 8.80 5.11-12.48

    Yksekekerler, % 1.50 0.13-8.49 4.70 1.28-11.50

    Tayin edilemeyen, % 3.1 0-13.2 10.1 2.7-22.4

    pH 3.91 3.42-6.10 4.45 3.90-4.88

    Serbest asitlik 22.03 6.74-47.19 49.07 30.29-66.02

    Lakton 7.11 0-18.76 5.80 0.36-14.09

    Total asitlik 29.12 8.68-59.49 54.88 34.62-76.49

    Lakton/serbest asitlik 0.335 0-0.950 0.127 0.007-0.385

    Kl,% 0.169 0.020-1.028 0.730 0.212-1.185

    Azot,% 0.041 0-0133 0.100 0.047-0.223

    Diyastaz 20.8 2.1-61.2 31.9 6.7-48.4

    1.1.1. Baln Kimyasal zellikleri

    Baln kimyasal ierii sayesinde baln besleyici, iyiletirici ve hastalklardan

    koruyucu zellikleri olduu ifade edilmektedir (Sorkun, 1987; Przybylowski, 2001)

    Kimyasal analizler sonunda balda, elementlerden kalsiyum, sodyum, potasyum,

    magnezyum, aliminyum, krom, mangan, nikel, silikon, titanyum, inko; enzimlerden

    diyastaz, invertaz, katalaz, peroksidaz, lipaz, amilaz, asitlerden formik asit, sitrik asit,

    tartarik asit, okzalik asit; vitaminlerden B1, B2, B3, B5, B6, C, E, K ya rastlanmtr.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    22/125

    9

    Ancak tm bunlar tek bir bal rneinde bulunmayp, baln yapld bitkinin

    kaynana gre de, baln kimyasal ierii farkllklar gstermektedir (Sorkun, 1987).

    1.1.1.1. Nem

    Balda nem miktar ok nemli bir faktrdr. nk baln z, youn eker

    solsyonu olduundan, zgl arl ve bozulmadan kalabilmesi yapsndaki su

    miktar ile yakndan ilgilidir (Dustmann, 1979). Baln nem miktarna; bitki kayna,

    scaklk, ya, srlama durumu, szme ve pazarlama srasndaki ilemler, baln

    olgunlama derecesi, depolanan odann rutubeti etkili olmaktadr (Tolon, 1999).

    Dnya standartlarna gre, olgunlam bir balda nem orannn %20yi gememesi

    gerekmektedir. iek ballar ortalama %17.2, salg ballar ise ortalama %16.3 nem

    iermektedir (Hl, 1984). Fakat depolama srasnda bir glkle (fermantasyon)

    karlamamak iin en ideali, baldaki su miktarnn %15-18 dolaynda olmasdr

    (Keskin, 1982; Doarolu, 1999).

    1.1.1.2. ekerler

    Genel yap itibariyle karbonhidratl bir madde olan baln, kuru maddesinin %95-

    99 unu ekerler oluturur. Baln ierisinde on be eit eker tespit edilmi olup

    bunlardan bazlarunlardr. Fruktoz, glikoz, sakkaroz, maltoz, izomaltoz, erloz,

    kestoz, melezitoz refinoz ve dekstrozdur. ekerler genellikle vizkozite, nem ekme

    zellii, enerji deeri, kristalizasyon gibi baln fiziksel yapsn belirler.rnein bal,

    iindeki dekstrozun fazlasnn kristallemesi ile ekerlenir. Baz ballar petek iindekristalleebilirken, bazlar hi kristallemezler. Baln kristallenmesine neden olan

    scaklk 13.8 oCdir. Yaplan aratrmalarda, bu derecenin altnda ve stndeki

    scaklklarda kristallenme daha yava olur. Kristallenen baln 60-65,5 oCde 30

    dakika stlmas gerekir (Anonim, 1988).

    Balda bulunan ekerlerin nemli bir ksm ise glikoz ve fruktozdan oluan invert

    ekerler meydana getirmektedir. Genel olarak fruktoz ekeri dierlerinden fazladr

    (Anonim, 1988). Glukoz ve fruktozun ortalama oran

    , 1.2/2 (White, 1978).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    23/125

    10

    Bu iki eker nektarda fazla miktarda bulunan sakkarozun invertaz enzimi ile

    inversiyona uramas ile meydana gelir. Sakkarozun baldaki miktar, baln

    olgunlama derecesine ve nektarn bileimine gre deiir. ok erken hasat edilen

    olgunlamam ballar fazla miktarda sakkaroz ierir.

    1.1.1.3. Asitler

    Bal asidik zellikte bir madde olup pHs 3.29-4.87 arasnda deimektedir

    (Anonim 1988).Baln asitlik derecesi malik asit olarak hesaplanr ve genellikle %0.1

    ve %0.4 aras deiir (Keskin, 1982).Bal iin TSE tarafndan belirtilen 4.2lik pH

    dzeyinin salg bal iin dk bir snr olduu grlmtr (Temiz, 1981).

    Baln tatll, asitliin fark edilmesini gletirmektedir. Balda bulunan asitler

    sadece baln tat ve lezzetine katkda bulunmayp, balda mikroorganizma gelimesini

    nleyici (inhibe edici) etkiye sahiptir (nltrk, 1998). Birok mikroorganizma asitli

    ortam sevmemektedir. Baln olgunlamas sresi iinde arlar asitlii arttrmaktadr.

    Balda kesin olarak tespit edilen asitleryle sralanabilir; Asetik asit (sirke asidi),

    btirik asit (tereya asidi), sitrik asit (limon asidi), formik asit (karnca asidi), laktik

    asit (st asidi), malik asit (elma asidi), sksinik asit (kehribar asidi), glikonik asit

    (glikonik asit, eker veya glikozun oksitlenmesi ile oluur), oksalik asit (tle, 1995).

    Glikonik asit hari, balda bulunan dier asitlerin kayna kesin olarak

    bilinmemektedir. Glikonik asit ise, balda bulunan glikoza bir enzim etki etmesi

    sonucu olumaktadr (White, 1963). zellikle malik ve sitrik asidin tat ve kokuda

    etkili olduu bilinmektedir. iek ballarnn asitlik dzeyi am ballarna gre daha

    yksektir (Crane, 1975). Salg ve karm ballarnda, topraktaki tampon, tuz ve demir

    miktarnn yksekliine bal olarak, asitlik dzeyi dk, dolays ile pH dahayksektir (Keskin, 1982).Bunun yan sra baln uzun sre inko galvanize kaplarda

    depolanmas asitlii ykseltir ve pH drr (Kleinschmidt, 1997).Balda mineral

    maddenin artmas da asitlii azaltr ve pH ykseltir(Gnbey-erifolu, 1993).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    24/125

    11

    1.1.1.4. Proteinler ve aminoasitler

    Baldaki proteinlerin belirlenmesi, baln doal veya yapay olup olmadnn

    anlalmas asndan nemli olduu gibi, beslenme ynnden de nemlidir. Ballarda

    protein ierii normalde %0.5 den daha azdr.

    Doada buluna 20 eit aminoasitten 18 tanesi balda bulunur. Bunlar; Lisin,

    histidin, arginin, aspartik asit, treonin, sistin, valin, metionin, lsin, izolsin, serin,

    glutamik asit, prolin, glisin, alanin, tirozin, fenilalanin, triptolin. Bu aminoasitlerin

    kaynan nektar ve polenler tekil etmektedir (Anonim, 1988).

    1.1.1.5. Enzimler

    Balda bulunan maddeler arasnda enzimler en ilgin olandr. Isya kar olan

    hassasiyetlerinden dolay enzimler zellikle beslenme asndan bal kalitesinin

    belirleyicisidirler. nk baln biyolojik ve besleyici kalitesi, yapsnda bulunan

    enzimlerin tahrip edilip edilmemesi ile yakndan ilgilidir.

    Bal enzimlerinin ilgin bir zellii de, doal ve yapay ballar arasndaki

    farkllklar iin belirleyici olmasdr. Balda en fazla rastlanan enzimler diastaz,invertaz ve katalazdr. Bunun yan sra maltaz, laktaz, proteaz, oksidaz gibi

    enzimlerin de balda belli deerlerde bulunduu saptanmtr.Bu enzimler iinde en

    aktif olan invertazdr (Huidobro vd, 1995).Bu enzimin etkisi ile sakkaroz daha basit

    ve kolay sindirilebilen glikoz ve fruktoza dnr (Muller ve Tobin, 1980).Katalaz

    yalnzca doal balda bulunur(Crane, 1975; Maurizio, 1975; Enitegil, 1977).

    Saf ve hibirekilde stlmam balda enzim miktar olduka fazladr. zellikle

    diastaz enzimi

    s

    ya kar

    dayan

    ks

    z olduundan balda yap

    labilecek herhangi birhile bu enzim miktarnda meydana gelen azalma ile belirlenebilir. Balda diastaz

    saysnn azalmas ile invert eker dzeyi de azalmaktadr (Crane, 1975; Doarolu,

    1999).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    25/125

    12

    1.1.1.6. Mineral maddeler

    Mineral ierii eidi renksiz balda %0.04 den baz koyu renkli ballarda %0.2ye

    kadar eitlilik gsterir. Bu ierik nektarn topland bitkinin yetitii yerdeki

    topran tipine, retim dnemine, retim yntemine, iklim eidine ve farkl corafik

    kkene de baldr (White, 1984; Gen, 1993; Anklam, 1998; Doarolu, 1999).

    Tablo 1.1.2 den de anlalaca gibi esmer ballar, beyaz ballara gre mineral

    madde bakmndan daha zengindir (Tolon, 1999). Esmer ballarn zellikle Fe, Cu ve

    Mg asndan olduka zengin olduklar bilinmektedir (White vd, 1962; der, 1988).

    Tablo 1.1.2. Baldaki mineral maddelerin dalm(Tetik, 1968;Crane, 1975).

    Beyaz ballar (mg/kg) Esmer ballar (mg/kg)Mineral madde

    Ort Min-Max Ort Min-Max

    Potasyum 205 100-538 1676 115-4733

    Klor 52 23-75 113 48-201

    Kkrt 58 36-108 100 56-126

    Kalsiyum 49 23-68 51 5-266Sodyum 18 6-35 76 9-400

    Fosfor 35 23-50 47 27-58

    Manezyum 19 11-56 35 7-126

    Silikat 22 14-36 36 13-72

    Silisyum 8.9 7.2-11.7 14 5.4-28

    Demir 2.4 1.2-4.8 9.4 0.7-33.5

    Mangan 0.3 0.17-0.44 4.1 0.5-9.5Bakr 0.2 0.14-0.70 0.5 0.3-1.1

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    26/125

    13

    1.1.1.7. Vitaminler

    Baln iindeki vitaminler canllarn gelimesinde bilinen fonksiyonlar

    dolaysyla ok nemli maddelerdir. Bu maddeler bal iinde iz miktarda olmalarna

    karlk, yaamsal fonksiyonlar bakmndan byk nem tamaktadr.

    Bal, bata B vitaminleri, C vitamini gibi bir ok vitamini ierdii iin nemli bir

    vitamin kaynadr. Yaplan aratrmalar sonucunda balda Tiamin (B1), Riboflavin

    (B2), Askorbikasit (C), Piridoksin (B6), Pantotenikasit (B5) ve Nikotinikasit (B3)

    vitaminleri bulunmutur. Bu vitaminlerin kayna bitkilerden alnan nektardr.

    Baldaki vitamin miktar ise nektar ve polen kaynaklarna bal olarak deiir

    (Kemanc, 1999).

    1.1.1.8. Bitki fenolleri, fitonsitler

    Nektarda bulunan bitki fenolleri ve fitonsitleri bala gemekte ve baln bakterisit

    zelliine katkda bulunmaktadrlar. Bunlar, balda bulunan hidrojen peroksitle

    beraber baln farmakolojik zelliklerini belirleyici rol oynamaktadrlar.

    1.1.1.9. Dier maddeler

    Yukarda belirtilen maddelere ek olarak, balda s etkisi sonucunda

    hidroksimetilfurfural (HMF) olumaktadr (tle, 1995). Ayrca balda baz toksik

    maddeler, lipidler, karboniller, esterler, andromedotoksin alkaloidi, glikozidler ve

    biyolojik aktivite gsteren pestisitler, mikroorganizmalar, maya sporlar, infeksiyon

    hastal

    klar

    etkenleri de bulunmaktad

    r.

    1.1.2. Baln Fiziksel zellikleri

    Bal, mikroorganizmalarn neden olduu bozunmalara kars gsterilen direnci

    artran yksek ozmotik basnca sahiptir (Ferreres, 1993).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    27/125

    14

    1.1.2.1. Kl

    Baldaki kl kapsad mineral maddelerden yani fosfor, demir, potasyum,

    magnezyum, mangan, sodyum, klor, kkrt, iyot ve dierlerinden olumaktadr

    (Enitegil, 1977). Kln yapsnda yksek dzeyde mineral madde bulunmas nedeni

    ile am ballarnn kl dzeyinin yksek olmasna bal olarak youn mineral madde

    ierdii belirtilmitir(Crane, 1975; Eniteil, 1977). Ayrca baldaki kl, baln rengi

    ve ieriindeki aminoasit/eker oran ile de yakndan ilgilidir (Thawley, 1969). Baln

    renginin koyuluu ile kl miktar arasnda dorusal bir iliki vardr. Ayrca koyu

    renkli ballarda aminoasitler ve ekerler arasnda youn bir etkileim olduu ne

    srlmektedir.

    1.1.2.2. Nem ekme

    Bal, havadan nem alma zelliine sahiptir. Baln havadan nem almas onun zel

    yapsna, eker ieriine ve ierisindeki su miktarna baldr. Havada %58 nem

    olduu zaman balda su miktar %17.4 civarnda olmaktadr. Havann nemi %58in

    altnda olursa bal ieriindeki su miktarndan biraz kaybeder, fazla olursa havadan

    nem eker ve bylece ierisindeki su miktar ykselmi olur. Baln nem miktarna;

    bitki kayna, scaklk, ya, srlama durumu, szme ve pazarlama srasndaki

    ilemler, baln olgunlama derecesi, depolanan odann nemi etki etmektedir

    (Anonim, 1988). Dnya standartlarna gre, olgunlam bir balda nem orannn

    %20yi gememesi gerekmektedir (Anonim, 1980). nk su, baln zelliinin

    bozulmamas, kristallenmesi gibi faktrler asndan olduka nemlidir.

    erisinde su miktar yksek olan ballar daha abuk fermantasyona uramakta yani

    ekime gstererek bozulmaktadr (Anklam, 1998).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    28/125

    15

    1.1.2.3. Viskozite

    Viskozite akcla kar koyma zelliini ifade eder. Bal, vizkozitesi yksekolmas sebebi ile 32-40 oC de saklanmas gerekir. Bu ekilde saklanan ballar

    extraksiyonda, tekrar biim almada ve filtrelemede kolaylk salar (Anonim, 1988).

    1.1.2.4. zgl arl

    Baln zgl arl ierisindeki su miktar ve scakla gre deiir. 20 oC de

    baln zgl arl 1.4225 g/mL bulunmutur (Anonim, 1988).

    1.1.2.5. Krlma says

    Krlma says baldaki nem miktarn tayin etmekte kullanlr. Krlma says

    refraktometre ile llr. lm srasnda scaklk nemli rol oynadndan bu ilem

    de 20 oC de yaplr. Baln bu zelliinden faydalanlarak pratikte el refraktometreleri

    kullanarak bal ierisindeki su miktar tayin edilmektedir (Anonim, 1988).

    1.1.2.6. Renk

    Baln bir optik zellii olan renk ok deiiklik gsterir. Baln rengi su

    beyazndan koyu kahve rengine kadar deiebilir (Anonim, 1990). Bu renk baln

    yapsn oluturan elemanlarn farkl dalga boyundaki klar farklekilde absorbe

    (emme) etmelerine, balznn topland ieklere ve topland blgeye balolarak renksizden koyu krmzya kadar sar, kehribar, kahverengi, yeilimsi ve

    krmzms renklerde olmaktadr. Bala renk veren maddeler klorofil, karotin,

    ksentofil ve bileimi bilinmeyen sar ve yeil rengi meydana getiren bitki

    pigmentleridir (Anonim, 1988).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    29/125

    16

    1.1.2.7. I evirme

    Baln polarize k dndrmesi bal eitlerine gre deimektedir. ersinde

    normal ekerler bulunduran ballar polarize sola, am ballar (salg ballar) ise

    saa evirmektedir. Baln bu zelliinden faydalanlarakeker ierii aydnlatlr ve

    salg bal olup olmad tespit edilir (Anonim, 1988).

    1.1.3. Baln Farmakolojik zellikleri

    Son zamanlarda ballar zerine yaplan almalarda baln sadece tatl bir besin

    maddesi olmad

    ayn

    zamanda da insan sal

    na yararl

    yakla

    k 181 madde ihtivaettii rapor edilmitir (Sarkrkc vd, 2003).

    nsan sal bakmndan da nem tayan bal, eitli hastalklarn tedavisinde

    kullanlmaktadr (Schmidt, 1997).Baln mide ve barsak zerine olan etkisi bugn

    birok kii tarafndan kabul edilmektedir (Haffeejee ve Moosa, 1985; Ali 1995,

    Ladas, 1995, Sarkrkc vd, 2003). Bal, kronik sindirim sistemi hastalklarndan

    zellikle peptik lser ve hazmszla kar etkili bir tedavi amac ile kullanlmaktadr

    (Molan, 1997; Schmidt, 1997; Al Somia vd, 1994).

    Bal, yara ve yanklarn tedavisinde de kullanlmaktadr (Efem, 1988;

    Subrahmanyam, 1991; Postmes vd, 1997;Tossoun, 1997).Yara ve yanklarn

    tedavisinde kullanlan krem ve antibiyotikler, yara izi ve yara kabuu gibi olumsuz

    etkilere sebep olmakta, bal kullanlmas ile bu olumsuz etkiler engellenmekte ve

    iyileme daha ksa bir sre ierisinde gereklemektedir (Schmidt, 1997). Ndaysoba

    ve arkadalar (1992), ballarn yara tedavisindeki etkilerini incelemilerdir. Baln,

    enfekte yanklara ve yaralara uygulanmas olduka olumlu sonular vermitir. Kolay

    bulunmas ve ucuz olmas nedeni ile antiseptik rnler listesine ilave edilebileceini

    kantlamlardr.

    Bal, antibakteriyel zellii ile az, boaz ve bron enfeksiyonlarna kar

    kullanlmaktadr (Ladas, 1995; Ali, 1991; Krell, 1996;Rosenblat vd, 1997). Bunlarn

    yannda bal cildi besleyici ve nemlendirici krem olarak eitli lser, yara ve yanklara

    kar ila olarak kullanlmaktadr (Hutton, 1996;Armon, 1980; Dumronglert, 1983).

    Baln gzde, katarakt hastalna, eitli kornea rahatszlklarna kar, direkt gzn

    iine uygulanarak kullanld bildirilmektedir (Krell, 1996).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    30/125

    17

    Bal, yksekeker ieriine sahiptir fakat baln eker hastalar iin ekerli bir

    rnden daha iyi olduu bildirilmitir (Katsilambros vd, 1988). Eit kaloriye sahip

    dier gdalarla bal karlatrldnda baln daha az inslin ierdii ancak

    tketildikten ksa bir sre sonra kandaki eker orannn ayn kald veya biraz daha

    yksek olduu belirlenmitir. Bal ve ayn miktarda sakkaroz tketimi

    karlatrldnda kan eker orannn bal tketimi ile daha dk olduu

    belirlenmitir (Shambough vd, 1990).

    Baln, bbrek fonksiyonlarn dzenleyici, uykusuzluu giderici, ate drc

    etkileri bulunmakta, kalp, dolam sistemi hastalklar, karacier rahatszlklarna

    kar kullanlmaktadr. Nekahet durumundaki hastalara %20-40 ball su solsyonu

    enjekte edildikten sonra genel durumun iyiletii bildirilmektedir (Krell, 1996).

    Baln zelliklerinden biri de antibiyotik zelliidir. Baln antibakteriyel zellii

    ile ilgili ou aratrma bal ierisindeki glukoz oksidaz aktivitesi zerinedir ( Cocker,

    1951; White, 1963). Buna ilaveten, farkl tip ballardan bir ok doal bileik

    aydnlatlmtr ve bu bileikler antibakteriyel aktiviteye sahip flavonoidleri

    iermektedir (Russel, 1983; Bogdanov, 1986). Doal antioksidantlar zellikle de

    flavonoidler; anti allerjik, antitrombotik gibi olduka geni bir biyolojik etkiye

    sahiptirler (Cook, 1996).

    Baln, son yllarda travmatolojik hastalklara kar tedavide de kullanld

    bildirilmektedir (Feraboli, 1997).

    1.1.4. Baln Ar Metal, Eser Element ve Mineral Maddeerii

    Yerkrede bulunan 90 elementten 60 tanesi insan ve hayvan vcudunda

    bulunmaktadr. Fizyolojik faaliyetlerin devam iin gerekli olan makro elementlerkalsiyum(Ca), magnezyum (Mg), potasyum (K), sodyum (Na); eser elementler ise

    demir (Fe), iyot (I), bakr (Cu), inko (Zn), mangan (Mn), kobalt (Co), molibden

    (Mo), selenyum (Se), krom (Cr) ve kalay (Sn) dr (Underwood, 1971).Bunlarn

    yannda nikel (Ni), flor (F), brom (Br), arsenik (As), vanadyum (Vd), kadmiyum

    (Cd), baryum (Ba) ve stronsiyum (Sr) gibi elementlerin organizmadaki fonksiyonlar

    ise tam olarak bilinmemektedir. Arsenik (As), kurun (Pb), kadmiyum (Cd), civa

    (Hg) gibi elementler de toksik olarak bilinmekte, vcutta birikim yaparak

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    31/125

    18

    zehirlenmelere yol amaktadrlar. Bu elementlere toksik metal veya ar metal ad

    verilmektedir (Forstner ve Wittmann, 1981).

    inko (Zn), bakr (Cu), demir (Fe) gibi belirli miktarlarn altnda toksik olmayan

    ve vcut iin gerekli olan baz elementler ise fazla miktarda veya uzun sreli

    alndklarnda toksik etki gstermektedirler. Ayrca ikinci gruptaki bu elementler

    yetersiz yada eksik miktarda alnmalar halinde de vcutta birtakm hastalklara

    neden olmaktadrlar. Bu nedenle toksik veya toksik olmayan elementlerin

    snflandrlmas kesin olarak yaplamamaktadr (Gnbey-erifolu, 1993).

    Gda maddelerinde doal halde bulunan toksik elementler genellikle insan

    salna zararl olacak dzeyde deildir. Sz konusu bu elementlerle zehirlenme

    olaylar, doal miktarlarnn bulama yoluyla ykselmesinden ileri gelmektedir.

    Kimyasal bulamalar doal, evresel ve teknolojik kaynakl olabilmektedir.

    (olakolu vd, 1986)

    Baldaki ar metal konsantrasyonunun deiiminde kirletici kaynaklarn, bitki

    trnn, arlarn, nektar toplama zaman ve sklnn, su kaynaklarnn, mevsimlerin,

    yamurlarn, ieklerin atmosferdeki partiklleri hapsetmelerinin nemli etkileri

    bulunmaktadr(Jones, 1987).

    Balda en fazla bulunan mineral maddeler srasyla; potasyum (K), kalsiyum oksit(CaO), kkrt (S), klor (Cl), kalsiyum (Ca), fosfor (P), magnezyum (Mg) ve silisyum

    oksittir(Anonim, 1988).Ayrca canllar iin byk nem tayan eser elementlerden

    bakr (Cu), iyot (I), demir (Fe), inko (Zn), kobalt (Co) da balda az miktarda

    bulunmaktadr.

    Bunu yan sra balda eser halde; krom (Cr), lityum (Li), nikel (Ni), kurun (Pb),

    kalay (Sn), inko (Zn), osmiyum (Os), berilyum (Be), vanadyum (V), zirkonyum

    (Zr), gm (Ag), baryum (Ba), galyum (Ga), bizmut (Bi), alt

    n (Au), germanyum(Ge) ve stronsiyum (Sr) mineralleri de bulunur. Mineral maddelerin baldaki dzeyi

    ok dk dzeyde olmasna ramen, yaamsal nemleri byktr (Bowen, 1966;

    Sevgican, 1977). Ayrca mineral maddeler, bal aromasnn olumasn da

    etkilemektedirler (Gnbey-erifolu, 1993).

    Gda-Tarm rgt (FOA) ve Dnya Salk rgt (WHO) bnyesindeki gda

    kodeks komisyonu gnmz teknolojisini gz nnde bulundurarak eitli gdalarda

    en fazla bulunabilecek toksik metal miktarn belirlemilerdir. Geici olan bu karar

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    32/125

    19

    ile kiilerin bnyesine kabul edebilecei maksimum dozdaki toksik metal miktar da

    saptanmtr (Anonim, 1989).

    Son yllarda, Birleik Gda Kodeksinin kararlarna uygun olarak Trk

    Standartlar Enstits tarafndan baz gdalar iin baz toksik metal miktar

    belirlenmitir. Fakat TSE nin bal standardnda ar metallerle ilgili bir veri yoktur.

    (Gnbey-erifolu, 1993).

    Tablo 1.1.3 FAO-WHO Birleik Gda Kodeksinin nerdii ar metal miktarlar

    1.1.4.1. Kurun (Pb)

    Kurun doada sersit (PbCO3), anglesit (PbSO4), bournonit (Pb5Sb4S11) ve

    galenit (PbS) mineralleri halinde bulunur (Sarkahya vd, 1986). Kurun ok eski

    alarda gerek ss eyas gerekse tabak anak yapmnda kullanlmaktayd. Ayrca

    Ar metal Gdalarda bulunabilecek

    maksimum miktarVcut arl (v.a) bana

    alnabilecek maksimum miktar

    Kalay 150-250 mg/kg 20 mg/kg v.a (gnlk)

    Arsenik 0,1-2,0 mg/kg 0,002 mg/kg v.a (gnlk)

    CivaKodeks tarafndan henz

    belirlenmemi

    Toplam Hg 0,005 mg/kg v.aMetil Hg 0,0033 mg/kg v.a

    (haftalk)

    KadmiyumKodeks tarafndan henz

    belirlenmemi

    0,0067-0,0083 mg/kg v.a

    (haftalk)Kurun 0,1-2,0 mg/kg 0,005 mg/kg v.a (haftalk)

    Bakr 0,1-5,0* mg/kg 0,005-0,5 mg/kg v.a (gnlk)

    Demir 1,5-15* mg/kg 0,8 mg/kg v.a (gnlk)

    inko 5 mg/kg* 0,3-1,0 mg/kg v.a (gnlk)*Fe,Cu,Zn nuntoplam

    20 mg/kg v.a= vcut arl

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    33/125

    20

    Romallar devrinde su kemeri sistemlerinin kurun kaplanmas ve Orta Avrupa da

    imparatorluk yasana ramen arabn kurun tuzlar ile tatlandrlmas sonucu

    kurun asrlar boyunca eitli hastalklara neden olmutur (Aydemir, 1983).

    Kurun dk erime noktasna sahip olmas ve dayankll nedeni ile gnmz

    endstrisinde geni bir kullanm alanna sahiptir. Kurun ak yapmnda, benzin

    katk maddesi olarak, lehim yapmnda, cephanelerde, kablo yapmnda, boya

    sanayinde ve su borusu yapmnda kullanlmaktadr(Varma ve Doty, 1979).

    Kurun hava, su ve toprak araclyla bitki ve hayvanlara, dolaysyla da

    insanlara gemektedir (Anonim, 1989). Havadaki kurun genellikle bitkilerin

    yapraklarna ve ieklerine, topraktaki kurun ise bitki gvde ve meyvelerine

    gemektedir.

    Kurun normalde insanlar iin toksik etki yaratmakta, ancak bu etkinin derecesi

    kurunun organizmadaki dalm ve yarlanma mr ile deiim gstermektedir

    (Varma ve Doty, 1979). Kurun en fazla kemik ve salarda, daha az olmakla birlikte

    aortta, karacier ve bbreklerde ok daha az miktarda da kalp ve beyin gibi eitli

    organlarda birikim yapmaktadr (Gnbey-erifolu, 1993).

    Yaplan almalarda ocuklarn bnyelerinde kurun bulunmasnn, dk

    zihinsel gelimeye ve davran bozukluklarna sebep olduu belirtilmektedir (Smith,1976; Bryce-Smith, 1980).

    1.1.4.2. Kadmiyum (Cd)

    Kadmiyum, gdalarda inorganik tuzlar halinde bulunan 2B grubu zehirli bir

    elementtir. Kadmiyum bileikleri sentetik polimerlerin, boyar maddelerin bnyesinde

    bulunmaktad

    r. Kadmiyum cevherlerin temizlenmesi ve saflat

    rmas

    s

    ras

    ndakiilemlerle atmosfere braklr, hzla oksitlenerek kadmiyum oksit haline dnr ve

    serpinti yoluyla yeryzne dner. Madenlerin karlmas esnasnda, termik

    santrallerde, elektroliz endstrilerinde yksek miktarda kadmiyum aa kmaktadr.

    Kadmiyum doada inkonun bulunabilecei her yerde %1i gemeyen oranda

    bulunur ve doada bilinen herhangi bir biyolojik fonksiyonu da bulunmamaktadr.

    Kadmiyumun insanlardaki yar mr 16-33 yl olarak belirlenmi ve esas birikim

    yerlerinin bbrekler ve karacier olduu belirtilmitir (Stoewsand vd, 1987).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    34/125

    21

    Uzun bir yarlanma mrne sahip olan bu metal zamanla vcutta birikim yapmakta

    ve miktarnn artmas ile de toksik etki gstermeye balamaktadr. Kadmiyumun

    kanserojen bir madde olduuna dair birok bulgu mevcuttur (Vercruysse, 1984).

    1.1.4.3. Demir (Fe)

    Demir elementi gnmzde hemen her yerde karlatmz geni kullanm

    alanna sahip bir elementtir. Doada bulunan balca demir mineralleri, hematit

    (Fe2O3), manyetit (Fe3O4), limonit veya geolit (2Fe2O3.3H2O) ve siderit (FeCO3) dir

    (Sarkahya vd, 1986). Demir canl organizmalar iin yaamsal neme sahip bir

    elementtir. Demir eksiklii veya fazlal vcutta eitli olumsuz etkiler

    yaratmaktadr. Vcutta demir eksikliinden kaynaklanan en nemli hastalk anemi

    (kanszlk) dr. Demir yetersizlii bulunan insanlarda, yorgunluk, bitkinlik ve

    isteksizlik, dilde atlama, trnaklarn bymesinde aksaklklar grlmekte,

    fazlalnda ise karacier bozukluklarna rastlanmaktadr.

    Balda bulunan demir miktar mevsime, nektar kaynann yetitii topran

    yapsna, arnn nektar toplama blgelerine gre farkllklar gstermektedir (Crane,

    1975).Kleinschmidt ve arkadalar (1997)baldaki demir konsantrasyonunundepolama yntemlerinden ok fazla etkilenmediini ancak yinede metal kaplarda

    saklanan ballarda, elikte saklananlara gre daha fazla demir ierii bulunduunu

    belirtmilerdir.

    1.1.4.4. Bakr (Cu)

    Doada geni bir yay

    l

    m gsteren elementlerden biri olan bak

    r

    n bal

    camineralleri; doal bakr (Cu), kprit (Cu2O), kalkoprit (CuFeS2), kalkosin (Cu2S),

    kovellin (CuS) ve bornit (Cu3FeS3), malahit [CuCO3.Cu(OH)3], azrit

    [Cu3(CO3)2(OH)2] ve tetrahedrit (3Cu2S.Sb2S3) tir (Sarkahya vd 1986).

    Fizyolojik faaliyetlerin sreklilii iin gerekli elementlerden biri olan bakr

    proteinlerin ilevinde grev almaktadr. Kanla emilmekte, vcutta kimyasal katalizr

    grevi yapmaktadr.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    35/125

    22

    Bakr, demir metabolizmas ile ilikili olduundan, demir eksikliinde grlen

    anemi sorunu bakr eksikliinde de grlmektedir (Smith, 1976). Organizmada bakr

    fazlalnda da toksik etki ile karlalmakta, zellikle karacier, bbrek ve beyinde

    birtakm bozukluklar olumaktadr (Vercruysse, 1984).

    Baldaki bakr miktar da dier elementlere benzerekilde, evresel etmenlere,

    arlarn beslenmesine ve mevsime de baldr.

    1.1.4.5. Nikel (Ni)

    Nikel tabiatta nadiren elementel halde bulunur. Litosferin % 0.01'den fazlasn

    oluturur. Nikel tuzlar metal kaplama ilerinde kullanlr. Yzey ve yeralt sularna,

    kaplama banyolarndan yaplan dearj sulardaki nikel miktarn artrr. elik

    paralarnn bakr alaml ve alminyum alaml paralarnn kaplanmasnda

    elektrolit kelti halinde kullanlr. Nikel elektrikli stc bobinlerin ve mknatslarn

    yapmnda, kimya sanayinde, cerrahi ve fizik aletlerinin yapmnda, parann

    retiminde atk olarak evreye verilir (okadar vd, 2003).

    Nikelden yaplm eyalar alerjiye neden olabilirler. Alg ve balklar iin toksiktir.

    nsanlara ise sulu yiyeceklerden geer ve zamanla akcier, barsak, deri gibidokularda birikebilir. Nikel rafinasyon iileri zerinde yaplan bir almada, mide

    ve akcier kanserine yakalanma orannn ykseklii dikkate alnmas gereken bir

    konudur (Anonim, 1985; Cebe, 1987).

    1.1.4.6. Mangan (Mn)

    Mangan demir ve kroma benzer gri-beyaz renkli ve k

    r

    lgan bir maddedir.Balca mineralleri rodokrosit (MnCO3) ve rodonit (MnSiO3) tir. Organizmadaki

    mangan miktar ok dktr. Vcuttaki miktar %0.00005 olup demir, bakr ve

    inko miktarlarndan ok daha azdr. Organizmada en ok kemik, karacier bbrek,

    pankreas, meme bezleri ve dier salg bezlerinde bulunur (Gnbey-erifolu, 1993).

    Mangan, byme, kemik geliimi ve dllenme zerine etki etmekte ve insanlarda

    genellikle mangan eksikliine rastlanmamaktadr. Mangan en ok yeil sebzeler,

    baklagil, fndk, fstk ay ve kahvede bulunmaktadr (Sevgican, 1977).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    36/125

    23

    Mangan fazlalnda kronik mangan zehirlenmesi ile karlalmaktadr. Demir ve

    inko gibi manganda ok az absorbe edilmekte ve balca barsak ve safra kesesi

    yoluyla dar atlmaktadr.

    Yaplan almalar baldaki mangan miktarnn 0.18-12 mg/kg aralnda olmas

    gerektiini ortaya koymaktadr (Tong vd, 1975).Balda bulunan mangan miktarna

    dier etmenler gibi evresel etmenler de etki etmektedir (Tolon, 1999).

    1.1.4.7. inko (Zn)

    inko doada genellikle zinkit (ZnO), vurtzit (ZnS), villemit (Zn2S.SiO4) ve

    Simitserit (ZnCO3) mineralleri eklinde bulunur (Alpan, 1977). Kurun mineralleri

    ile birlikte bulunan inko minerallerinde Cu, Ag ve Cd bileikleri de yer alr.

    Biyolojik eser elementler arasnda zel bir neme sahiptir. Hemen hemen tm

    biyolojik sistemlerde rol alr. Byme ve gelimede, yara iyilemesinin

    hzlanmasnda, hcre yenilenmesinde ve serbest radikal inhibitr olarak rol oynar.

    Eksikliinde gelime gerilii, cilt problemleri, itahszlk, tat ve koku alma

    bozukluklar, baklk sisteminin zayflamas ile sa dklmesi gibi problemler

    meydana gelmektedir (Diner, 2002). Fazla miktarda alnmasnda da toksik etkimeydana getirmektedir (Sevgican, 1977).

    inkonun baldaki konsantrasyonu zerine evresel etkiler nemli rol

    oynamaktadr (Kleinschmidt, 1977).Galvaniz kaplarda saklanan ballarda olduka

    yksek dzeyde inko kalnts bulunmutur. Ayrca depolama sresi ve bal eidi de

    baldaki inko dzeyi zerine nemli etki gstermektedir.

    1.1.5. rnek Haz

    rlama Yntemleri

    1.1.5.1. Organik yapnn paralanmas

    Spektroskopik yntemlerle rneklerin analizinde numunenin zelti halinde

    olmas n kouldur. Bu sebeptendir ki analiz edilecek olan kat rnek mutlak suretle

    zelti haline getirilir. Bu amala rnek ncelikle paralanr paralamada ama;

    rnek matriksini paralayarak giriim yapan bileikleri ayrmak ve bylece analizi

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    37/125

    24

    yaplacak elementlerin n deritirilmesini yaparak rnei homojen hale getirmektir

    (Florian vd, 1998). Organik bir yap ierisindeki inorganik maddelerin analizi tm

    yapnn ykmn gerektirir. norganik maddelerin analizinde ise tm yapnn ykm

    yerine znmesi yeterli olabilir (Tam ve Yao, 1999).

    Gdalar heterojen bir yapya sahip olduklarndan karmdaki maddelerden her

    biri ayn miktarda eser element iermez. Bu yzden eser elementlerin tayini iin

    rnein homojen olmas zorunludur. Gdalarn homojenletirilmesi, organik

    maddeler bozundurularak ar metallerin izole edilmesi ile salanr(Roschnik, 1973;

    Cowley, 1978; Anonim, 1980; Stein ve Umland, 1986). Homojen haldeki rnekte

    kalnt veya askda madde bulunmamaldr.

    Analiz edilecek element veya bileik baka elementlerin numunede

    bulunmasndan etkilenebilir. Elementler genellikle eser miktarda bulunduklarndan,

    incelenen elementlerde matriks etkisinin yol aabilecei giriimlerden kurtulmak iin

    giriim yapabilecek maddelerin numune analiz edilmeden nce uzaklatrlmas ve

    numunenin deritirilmesi gerekir. Bunun iin gereken ayrma ilemlerine

    kromotografi ve ekstraksiyon verilebilir. Deritirme yntemleri ise; elat oluumu ile

    deritirme, iyon deitirme, souk buhar teknii, birlikte ktrme ve

    kristallendirme, yzdrme, buharlatrarak veya dondurarak kurutma kristallendirme,elektronik indirgeme gibi yntemlerdir (Aydemir, 1983;Stein ve Umland, 1986).

    Eser elementler, elat oluturabilen zel organik bileiklere uygun pHlarda kalc

    kompleksler meydana getirip, bu komplekslerin su ile karmayan organik zcler

    iinde ekstraksiyonu ile deritirilebilir. Birok ar metalin deritirilmesinde

    elatlayc olarak 8-Hidroksi kinolin, difeniltiokarbazon, asetil aseton, amonyum

    pirrolidin ditiyokarbomat (APDC) kullanlabilir. Ekstrakte edici organik zc

    olarak ise en ok metil izobtil keton, kloroform, n-btil asetat, 2- heptanonkullanlmaktadr (ren vd, 1998).

    Bu yntemler arasnda en yaygn olanlar, ayn anda birok elemente

    uygulanabilmesi asndan elatlama ile ekstraksiyon, iyon deitirme ve civa iin

    uygulanabilen souk buhar teknii saylabilir (Jin vd, 1999; Gnbey-erifolu,

    1993).

    rnei analize hazrlamada rnek nce tlerek homojenletirilir ve akabinde

    yakma veya paralama metotlar uygulanr. Hangi tekniin kullanlacana dair

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    38/125

    25

    alnacak karar numune konsantrasyonuna ve numunenin yapsna baldr. Bunun iin

    iki temel teknik kullanlr. Bunlar kuru yakma teknii ve ya yakma tekniidir. Kuru

    yakma teknii gibi buharlama ile kayplarn olduu teknikler genellikle uucu

    olmayan elementler iin uygundur ve bu gibi elementler olduka yksek

    konsantrasyonlarda bulunur. Dk scaklkta yakma ve kapal ortamda ya yakma

    teknii (mikrodalga numune paralama cihaz) gibi teknikler ise daha uucu

    elementler iin uygulanmaktadr (Esen, 2001).

    1.1.5.1.1. Kuru yakma teknii

    Bu yntemde prensip olarak ncelikle rnekte bulunan su buharlatrlr, sonra

    rnek kl edilir (400oC-700oC). Klleme tamamlannca kl seyreltik bir asit ile

    zndrlr. Kl etme ilemi normal basnta scak frnlarda hava ile yapld

    gibi, yksek basnta bombalarda oksijen ile de yaplmaktadr (Gnbey-erifolu,

    1993). Kl analizlerinde rnek kayplarnn olmamas iin rnekler 105oC de iki

    gn kurutulur ve 600 oC de yaklr. Kl haline getirilen rnek HNO3+HCl

    karmnda zlerek analize hazr hale getirilir (Ylmaz, 1994). Yanma sonucunda

    beyaz bir kl elde etmek iin rnek maddeye bazen Mg(NO3)2 veya H2SO4-HNO3gibi kimyasal maddeler ilave edilmektedir (Ayan, 1995).

    Kl etme ilemi genellikle 450 oC de yaplmasna karn organik maddelerin

    yanma ss nedeni ile rnekteki scaklk belli bir ykseltgenme basamanda frnn

    scakln geebilir. Bu nedenle rnein ilk kllenmesi nemlidir. Klleme

    esnasnda kontrolsz alevlenmeden saknlmaldr yoksa tama yznden numunede

    kayplar meydana gelebilir. Buharlama ve tama ile meydana gelebilecek element

    kayplar frnn scakln kademeli olarak arttrarak yada balangta rnee birmiktar slfrik asit, magnezyum nitrat, magnezyum asetat katlmas ile nlenebilir

    (Cowley, 1978; Anonim, 1980). Kuru klleme uzun zaman gerektirdiinden fazla

    miktar rnek ile allamamaktadr. Kuru kllemede elde edilen kl tekrar

    zndrlrken zorluk kabilmekte, kullanlan malzemelerin kirlenmesi ve

    anmas da ayr bir sorun yaratmaktadr (Gnbey-erifolu, 1993)

    Bu teknikte kullanlan numune paralama kaplar silika, porselen, payreks, cam

    ve platin iermektedir. rnek hazrlama kaplar zerine yaplan bir almada tercih

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    39/125

    26

    sras; teflon, plastik, polietilen, kuartz, platin, cam olarak verilmitir (rgen 1981;

    Prichard vd, 1996). Numune paralama cihaznn ekli ve bykl de nemlidir,

    numune paralama kabnn aznn ak olmas ve yksekliinin numune miktarna

    gre daha fazla olmas tavsiye edilir.

    Besleyici zellikte olan elementler yani nutrientler (Na, K, Ca, Mg, Cu, Fe, P,

    Mn) dier eser elementlere gre yksek konsantrasyonlarda bulunduundan ve uucu

    zellikleri olmadndan bu yntemle analiz edilebilir. Fakat bu yntem dier eser

    elementler ve ultra eser elementler iin uygun deildir. Kl etme ynteminin en

    nemli dezavantaj, kl etme srasnda uucu elementlerin uzaklama tehlikesidir.

    Hg, Pb, Cd, As gibi elementler yksek scaklkta buharlaabilmektedirler. Hatta B,

    Cr, Cu, Ni, P, V, Zn gibi elementlerde metalik halde, klorrleri halinde veya

    organometalik bileikleri halinde buharlaabilmektedirler. rnekler 450 oC de

    yaklmas ile kurun, kadmiyum gibi eser elementler dahil birok elementin kayb

    minimuma inmektedir. Ancak Hg, As, Se gibi elementlerin kayb yine sz konusu

    olmaktadr (Prichard vd, 1996).

    Kuru yakma tekniininkullanm kolaydr, az dzeyde denetim gerektirir ve

    kirlilik riski azdr. Ancak alkoyma (tutma) yznden kayplarn olmas, baz

    yaplarn tam yanmamas, petrol ve yalarn n muamele gerektirmesi, uucumaddelerin kayb gibi problemlerle de karlalmaktadr.

    1.1.5.1.2. Ya yakma teknii

    Organik yapl rnekler, zeltiye alnmasnda kullanlan bir baka yntemde ya

    yakma veya asitle znrletirilme olarak tanmlanan yntemdir. Asitte zme tek

    bir asitle gerekletirilebilecei gibi birden fazla deriik asidin kar

    m

    ile degerekletirilebilir. Mesela Stoeppler ve Brandt (1972), killerin dokularnda Hg, Pb,

    Cd, Cu ve Nili AAS teknii ile tayin edebilmek iin numuneyi basn altnda HNO3

    ile, As tayini iin ise HClO4/H2SO4 karm ile zmtr. Varzu (1972), alkoll

    ieceklerde demir, bakr ve magnezyumu AAS teknii ile tayin ederken numuneyi

    nce kurulua kadar buharlatrm, daha sonra 9/1 orannda kartrd HNO3-HCl

    (kral suyu) karmnda zmtr.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    40/125

    27

    Asitlerle znrletirme, ykseltgen asitlerde znrletirme (HNO3, HClO4,

    der H2SO4 ) ve ykseltgen olmayan asitlerde znrletirme( HCl, HF, H3PO4, HBr,

    sey H2SO4, sey HClO4, ) eklinde ayrlabilir.

    rneklerin tam znrletirilmesinde asitlerin tek kullanlmas genellikle iyi

    sonu vermemektedir. Bu nedenle iki yada daha fazla asit karm kullanlmas

    tercih edilmektedir. Ancak, tm elementlerin analizi yerine yalnz bir veya birka

    elementin analizi gerekiyorsa, elementin ve numunenin niteliine gre tek bir

    ykseltgen asit ve hatta ykseltgen olmayan asitler kullanlabilir. zme ilemi iin

    kullanlan en yaygn zc reaktifler; Nitrik asit (HNO3), Perklorik asit (HClO4),

    Hidroflorik asit (HF), Hidroklorik asit (HCl), Slfrik asit (H2SO4), Hidrojen

    peroksit (H2O2) ve kral suyudur. HClO4, ve HF daha az ve zel amal olarak

    kullanlmaktadr (Dilgin, 1999).

    Yaplan bir almada bal rneklerindeki organik ierik, slak ve kuru kl etme

    yntemi ile ykldktan sonra analiz edilmitir. Bunun sonucunda, kuru klleme

    yntemi ile yaplan analizde bulunan sonular, sulandrlm asitle muamele

    edildikten sonra yaplan analizde bulunan sonulardan daha iyi bulunmutur (Fodor

    ve Molnar, 2001).

    1.1.5.1.3. znrletirme in Kullanlan Reaktifler

    1.1.5.1.3.1. Hidroklorik asit (HCl)

    Ykseltgeyici zellie sahip deildir. Hatta Mn (IV), Ce (IV), Te (IV), Mn

    (VII), elementlerini indirgeme zelliine sahiptir. Metal oksitleri iin iyi bir

    zcdr. Ayr

    ca hidrojenden daha kolay ykseltgenen metalleri dezebilmektedir. HCl ile reaksiyonlar sonucunda birok elementin uucu klorrleri

    olumaktadr. Bunu engellemek iin H2SO4 eklenmektedir. nk H2SO4 uucu

    olmayan tuzlar oluturmaktadr.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    41/125

    28

    1.1.5.1.3.2. Nitrik asit (HNO3)

    Tek bana kullanlabilen tek asittir. Oda scaklnda bile aktiftir ve organik

    maddeleri paralayabilmektedir. Bu zelliinden dolay HNO3 in tek bana zc

    reaktifi olarak kullanld mikrodalga paralama prosedrleri bulunmaktadr. Scak,

    deriik nitrik asit Al ve Cr dnda btn metalleri zebilmektedir. Al ve Cr oksit

    tabakas oluturup yzeyi koruduundan nitrik asitte znmemektedir.

    1.1.5.1.3.3. Perklorik asit (HClO4)

    Yksek oksidasyon gcne sahip temiz bir zc reaktiftir. Buna ramen

    gvenlik sebebi ile dier asit veya zclerle birlikte kullanlmas gerekmektedir.

    nk mikrodalga snma srecinde perklorik asidin reaksiyonu nedeni ile kapal

    hcreler ierisinde tahmin edilmesi zor basn deiimleri geeklemektedir.

    Perklorik asit kullanldnda mikrodalga gc yavaa arttrlmal ve elementleri

    AAS veya ICP ile tayinlerinden nce HClO4 uzaklatrlmaldr. Bu nedenle

    mikrodalga snma sresince bu asidin kullanlmas tavsiye edilmektedir.

    1.1.5.1.3.4. Hidroflorik asit (HF)

    Zayf, ykseltgenme zellii dk olan bir asittir. Si, Ge, Sn, Ti, Zr ve As ile

    uucu bileenler oluturmaktadr. Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Pb ve Cr(III) florrleri

    znmemektedir. Silikatlar ve SiO2 yi zebilen tek asittir. Fakat HF olduka

    tehlikelidir. Cilde temas ettiinde nemli yaralar yapmaktadr. Ayrca analizin

    yapld cihaza zarar verip, sonular etkilemektedir. Bu yzden zndrme

    srecinden sonra uzaklatrlmaldr.

    1.1.5.1.3.5. Slfirik asit (H2SO4)

    Birok madde, zc olarak etkinlii, yksek kaynama noktasndan gelen

    (yaklak 340 oC), scak, deriik H2SO4de paralanmakta ve znmektedir.

    Organik bileiklerin ou bu scaklkta suyunu kaybetmekte, ykseltgenmekte ve

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    42/125

    29

    bylece ya kl etme ilemi ile karbondioksit ve su olarak numuneden

    uzaklamaktadr. Metalleri ou ve birok alam scak H2SO4 den faydalanarak

    zlmektedir.

    1.1.5.1.3.6. Hidrojen peroksit (H2O2)

    zc reaktif olarak kullanlmaktadr. Dk scaklkta bile olduka aktif

    oksijen rettii iin HNO3 ile kullanldnda daha etkili olmaktadr. H2O2nin

    bozunmas sonucu olduka basit rnler olumakta ve bunlar ilerde yaplacak

    lmleri etkilememektedir.

    1.1.5.1.3.7. Kral suyu ( HCl/HNO3 )

    Deriik HCl ve HNO3 n hacimce 3:1 orannda kartrlmas ile olumaktadr.

    Kral suyunun oksidasyon ve kompleks oluturma zellii kendisini oluturan

    asitlerden daha fazla olmaktadr. Kral suyu ok zor yaplarn paralanmasnda

    kullanlmaktadr (Pinta, 1975).

    1.1.5.1.3.8. HClO4/HNO3/H2SO4 ile znrletirme

    Bu karm organik maddelerin znrletirilmesinde olduka etkin ise de baz

    mineralleri paralayamamaktadr. Silikatlar, alminyum ve potasyum artk olarak

    kalmaktadr. Bu karmda, en zor znen apatit minerali bile %95 orannda

    znmektedir. Kalkerli topraklarla alrken, CaSO4n kme olasl nedeni ile

    az miktarda rnein alnmas nerilmektedir.

    1.1.6. almada Kullanlan Spektroskopik Yntemler

    1.1.6.1. Atomik Spektroskopi

    Atom ve iyonlarn absorpladnlarn dalga boylar belirlenerek atomik

    absorpsiyon spektroskopisi (AAS) gelitirilmitir. Her atomun absorplad

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    43/125

    30

    karakteristiknlarn dalga boyu farkna dayanarak AAS ile kimyasal analiz

    yaplmaktadr (Sarkaya, 2003).

    Atomik spektroskopi 70 kadar elementin kalitatif ve kantitatif tayininde

    kullanlmaktadr. Atomik metotlarn tipik duyarll milyonda bir ile milyarda bir

    arasnda deimektedir. Bu metotlarn dier stn ynleri arasnda hz, kullanllk

    ve az bulunan yksek seicilik gelmektedir (Dndar, 1999).

    Atomik trlerin spektroskopik tayini, ancak tek atomlarn (veya bazen Fe+, Mn+,

    Al+ gibi element iyonlarnn) birbirlerinden iyice ayrlm bulunduu gaz ortamnda

    yaplabilmektedir. Dolays ile tm atomik spektroskopi ilemleri iin ilk basamak

    atomlatrmadr. Bu sre srasnda numune, atomik bir gaz oluturacakekilde

    buharlatrlmakta ve paralanmaktadr. Metodun duyarllk, kesinlik ve doruluk

    gibi nitelikleri, byk lde atomlatrma basamann verimliliine

    balanmaktadr. Dolays ile atomlatrma atomik spektroskopide en nemli aamay

    oluturmaktadr (Skoog, 2001).

    Atomik absorpsiyon lmlerinin ou ultraviyole/grnr blgede alan

    granit monokromatrleri ieren cihazlarla yaplmaktadr. Bu cihazlarda oyuk katot

    lambas

    ndan gelen

    n

    m biilerek iki

    na ayr

    lmaktad

    r. Birisi alevden dieri isealevin arkasndan geirilmektedir. Bir yar gml ayna, bu iki n ayn ynde

    birletirmekte ve bu yndeki iki n da farkl fazlardaki zaman srelerinde

    monokromatre ve dedektre ulamaktadr. Sinyal ileyici, n kaynandan gelen

    biilmi ve altarnatif akm biimindeki sinyali, alevde retilen doru akm

    sinyalinden ayrmaktadr. Referans ve numunedeki alternatif akmln iddetleri

    orannn logaritmas alnp, hesaplanmas sonucu oluan say, absorbans olarak

    sergilenmek zere sinyal okuma birimine yollanmaktadr.

    Atomik spektroskopi iki temel teknikte incelenmektedir.

    1. Atomik Absorpsiyon (sourum) Spektroskopisi (AAS)

    2. Atomik Emisyon (yaynm) Spektroskopisi (AES)

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    44/125

    31

    ekil 1.1.1 Bir atomun absorpsiyon ve emisyon spektrumlar

    Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi AAS; Temel enerji dzeyinde gaz halinde

    bulunan atomlarn belli dalga boyunda gnderilen nn enerjisini sourmas ve

    uyarlm dzeye kmasyla oluan ileme denmektedir.

    Atomik Yaynm Spektroskopisi (AES); Uyarlm atomlar veya iyonlarn daha

    dk enerji dzeylerine geite yaydklar ultraviyole veya grnr blge nnn

    llmesi ilemidir. Atomik emisyon spektroskopisi, uyarlmay salayan enerji

    kaynann trne gre snflandrlmaktadr (Yldz ve Gen, 1993)

    Atomik spektroskopi almalarnda rnekler atomlatrlmas iin kullanlan baz

    metotlar tablo 1.1.4 de gsterilmektedir. Bunlar arasnda en yaygn olarak

    kullanlan alev atomlatrmas olup bu blmde ayrntl olarak verilmitir.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    45/125

    32

    Tablo 1.1.4 Atomik spektroskopi metotlarnn snflandrlmas (Dndar, 1999).

    Atomlatrma

    metodu

    Tipikatomlatrma

    scaklo

    C

    Metodun

    temeli

    Metodun genel ad ve

    ksaltmas

    Alev 1700-3150 AbsorpsiyonAtomik absorpsiyonspektroskopisi AAS

    Elektrotermal

    1200-3000

    Absorpsiyon

    Floresans

    Elektrotermal atomikabsorpsiyon

    spektroskopisiElektrotermal atomik

    floresans spektroskopisi

    ndktififtlemi argonplazma

    6000-8000 Emisyon ndktif iftlemiplazma spektroskopisiICP

    Doru akm argonplazma

    6000-10.000FloresansEmisyon

    ndktif iftlemiplazma floresans

    spektroskopisi DCP

    Elektrik ark 4000-5000 EmisyonArk kaynakl emisyon

    spektroskopisi

    Elektrik kvlcm 40.000 EmisyonKvlcm kaynakl

    emisyon spektroskopisi

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    46/125

    33

    1.1.6.1.1. Alevli Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi

    ekil 1.1.2 Alevli Atomik Absorpsiyon Spektroskopisi cihaznn genel hatlar

    Alev atomlatrclar atomik absorpsiyon, floresans, ve emisyon spektroskopide

    kullanlmaktadr. Alev atomlatrclarda bir sisletirici borunun iinde ykseltgen

    ak ile oluan aerosol, yanc ile kararak ve ok kk damlacklar dndaki sv

    damlalarn bertaraf etmek iin bir seri yzeye arptrlmaktadr. arpmann

    sonucunda numunenin byk apl damlalar karma odasnn dibinde toplanmakta

    ve oradan da bir atk kabna gnderilmektedir. Aerosol, ykseltgen ve yanc

    genellikle 5-10 cm uzunluunda bir alev oluturan yarkl bir bek iinde

    yaklmaktadr. Laminar akl bekler, sakin bir alev ve uzun birk yolu

    oluturmaktadr. Bu zellikleri, duyarl ve tekrarlanabilirlii iyiletirmektedir.

    Bir alev atomlatrcda atomlamann olduu bir alev iine numune zeltisi

    yanc gaz ile karan ykseltgen gaz ak ile tanarak pskrtlmektedir.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    47/125

    34

    lk olarak zc buharlaarak ok ince dalm bir molekler aerosol olumaktadr.

    Bu olaya zcnn uzaklamas denilmektedir. Sonra bu molekllerin ounun

    ayrmas sonucu bir atomik gaz olumaktadr. Bu ekilde oluan atomlarn ou,

    katyonlar ve elektronlar vermek zere iyonlamaktadr. phesiz, yanc gazn

    numunedeki eitli trlerle ve ykseltgenlerle etkileimi sonucu alevde baka

    molekl ve atomlar da olumaktadr. Alevin ss ile molekller, atomlar ve iyonlarn

    bir ksm da ayrlmaktadr. Bu yzden atomik, iyonik ve molekler emisyon

    spektrumlar olumaktadr.

    Alevde ykseltgen olarak hava kullanldnda 1700 oC2400 oC elde edilirken

    kolay bozunan numuneler analiz edilmektedir. Daha refrakter numuneler iin oksijen

    yada nitrz asit kullanlmakta ve 2500 oC-3100 oC civarnda scaklk elde

    edilmektedir. Bu yntemin avantajlar arasnda, ksa analiz sresine sahip olma ve

    elektrotermal atomlatrclardakine gre daha az kimyasal giriim gzlenme

    saylabilir. Dezavantajlar arasnda ise; analiz srasnda fazla miktarda numune

    zeltisine ihtiya duyulmas ve kat rnekler dorudan atomlatrlmaya uygun

    olmamas saylabilir. Alevli AAS ile yaplan analizlerde birtakm giriimler meydana

    gelmektedir.

    1.1.6.1.1.1. Spektral giriimler

    Oyuk katot lambalarnn izgileri ok dar olduu iin, akan izgilerden oluan

    giriim ok ender olmaktadr. Buna karn, iki izgi arasndaki dalga boyu fark 0.01

    nm dolaylarnda ise, byle bir giriim oluabilmektedir. rnein, alminyumun

    308.215 nmde lmne dayal

    bir tayinde 308.211 nmde absorpsiyon yapanvanadyum giriime neden olmaktadr. Bununla birlikte byle bir durumda

    alminyum iin, 309,27 nm gibi baka bir izginin seilmesi ile bu giriim

    giderilebilmektedir.

    Molekler yanma rnlerinin geni bantlareklinde n absorplamas veya

    paracklarn n samas da spektral giriim oluturabilmektedir. Her iki olay da,

    geen n demetinin iddetini azaltmakta ve pozitif analitik hatalara yol amaktadr.

    Bu rnlerin kayna sadece kaynak yakt/ykseltgen karm ise, aleve uygun bir

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    48/125

    35

    tank zelti pskrtlerek absorbans lmlerinde dzeltme yaplabilmektedir.

    Daha byk sorunlar ise absorpsiyon veya n sama olaynn numune matriksinden

    kaynakland durumlarda yaanmaktadr. Bu tr giriimlerde, geen n iddeti (P)

    matriks bileenleri tarafndan azaltlrken, gelen n iddeti (Po) etkilenmemektedir.

    Bylece absorbans deerlerinde ve konsantrasyonlarda art ynde bir hata

    olumaktadr. rnein; toprak alkali karmlarda baryum tayininde absorpsiyona

    dayal bir giriim grlebilmektedir. Atomik absorpsiyon analizinde baryum iin

    kullanlan dalga boyu, molekler Ca(OH)2 trnn neden olduu geni absorpsiyon

    bandnn ortasnda yer almaktadr, dolays ile kalsiyum, baryum tayininde giriim

    yapmaktadr. Bu etki, ykseltgen olarak hava yerine diazot monoksit kullanlmas ile

    giderilebilmektedir. Oluan daha yksek scaklk, Ca(OH)2 trn paralamakta ve

    absorpsiyon bandn yok etmektedir.

    Titanyum (Ti), zirkonyum (Zr) ve tungsten (W) gibi kararl oksitler oluturan

    elementlerin deriik zeltileri aleve pskrtldnde atomlama rnlerinin yol

    atk salmasndan dolay spektral giriimler oluabilmektedir. Anlald

    kadar ile kullanlan dalga boyundan daha byk boyutlu metal oksit paracklar

    gelen n samaktadr. Fakat matriks rnlerinin oluturduu spektral giriimlere

    ska rastlanmamakta ve bu tr giriimler yakt/ykseltgen deeri ve scaklk gibianalitik parametrelerdeki deimelerle yok edilebilmektedir. Dier bir seenek ise,

    giriime yol at anlalan tr, numune matriksindeki konsantrasyonlardan daha

    yksek konsantrasyonlarda tm numune ve standart zeltilere katmaktr; bylece

    numune matriksinin etkisi ihmal edilebilir dzeye getirilebilmektedir. Her zeltiye

    katlan bu maddeye radyasyon tamponu denilmektedir (Fisher, 1998).

    1.1.6.1.1.2. Kimyasal giriimler

    alma artlarnn uygun bir biimde seilmesi ile kimyasal giriimler en aza

    indirilebilmektedir. Kimyasal giriimlerin en yaygn tr, analit ile zor

    buharlaabilen rnler oluturan anyonlarn varl ve bylece atomlama orannn

    azalmasdr. Sonu olarak dk deerler elde edilmektedir. Buna rnek olarak, artan

    slfr ve fosfat iyonu konsantrasyonu ile kalsiyum absorpsiyon deerlerindeki d

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    49/125

    36

    gsterilmektedir; bu iyonlarn ikisi de kalsiyum iyonu ile zor buharlaan bileikler

    oluturmaktadr.

    Zor buharlaan rnleri olumasndan doan giriimler ou zaman daha yksek

    scaklklarn kullanlmas ile giderilmektedir. Dier bir metotta ise, giriim yapan

    trlerle birleerek analitin serbest kalmasn salayacak olan, katyon

    kullanlmaktadr. Bu katyonlara serbest brakc reaktifler denmektedir. rnein, ar

    stronsiyum yada lantan iyonlarnn katlmas, kalsiyum tayininde fosfat giriimini en

    aza indirmektedir. Burada, stronsiyum veya lantan zor buharlaacak bileik

    oluumunda analitin yerini alarak giriim yapan trlerle birlemektedir.

    Koruyucu reaktifler ise analit ile kararl, fakat kolaylkla buharlaabilen rnler

    oluturarak giriimi engellemektedirler. Bu amala yaygn olarak kullanlan reaktifler

    EDTA, 8- hidroksikinolin ve APDC (1-pirolidin-karboditioikasidin amonyum tuzu)

    dr. rnein, kalsiyum tayininde silisyum, fosfat ve slfat giriiminin EDTA ile

    nlendii gsterilmitir.

    1.1.6.1.1.3. yonlama etkileri

    Havann ykseltgen olarak kullanld yakma karmlarnda, atom vemolekllerin iyonlamas nemsenmemektedir. Ancak, ykseltgen olarak oksijen

    veya diazot monoksitin kullanld yksek scaklkl alevde nemli lde

    iyonlama grlmekte ve aada verilen dengeye gre serbest elektronlar nemli bir

    konsantrasyona ulamaktadr.

    M M+ + e-

    Burada M yksz atom veya molekl, M+ ise bu trn iyonunu gstermektedir.

    M+ trnn spektrumu Min spektrumundan tamamen farkldr; bu durum

    iyonlamada dk sonular alnmasna sebep olmaktadr. yonlama olaynn,

    serbest elektronun rnlerden biri olduu bir denge eklinde grlmesi, analit

    atomlarnn iyonlamasnn, alevde bulunan dier kolayca iyonlaabilen metallerin

    varlndan dorudan etkilendii anlamna gelmektedir. Bylece, ortamda sadece M

    trleri deil de B trleri de bulunuyorsa ve B trleri aadaki gibi iyonlayorsa,

    Bnin oluturduu elektronlarn etkisi ile Mnin iyonlamas da azalmaktadr.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    50/125

    37

    B B+ + e-

    Analit iyonlamasndan doan hatalar genellikle bir iyonlama bastrcs

    katlarak giderilebilmektedir; bu karm aleve yksek konsantrasyonlarda elektronverilmesini salamakta, sonuta analitin iyonlamas bastrlmaktadr. Potasyum

    tuzlar, bu elementin dk iyonlama enerjisi nedeni ile, ounlukla iyonlama

    bastrcs olarak kullanlmaktadr (Skoog, 2001).

    1.1.6.1.2. ndktif iftlemi Plazma (ICP)Spektroskopisi

    Atomik absorpsiyon spektroskopisinde olduu gibi emisyon spektroskopisinde de

    numuneler nce atomlatrlr (buharlatrlr). Ancak emisyon (n yayma)

    spektroskopisinde numuneler daha yksek scaklklarda atomlatrlr. Bunun iin de

    balca a) plazma b) ark c) spark metodlar kullanlr.

    Bu atomlatrclarn daha nceden bahsettiimiz alev ve elektrotermal

    atomlatrclara baz stn ynleri vardr. Bunlar balca yledir:

    a)Farkl element atomlarnn birbirlerini kartrma ihtimalleri azdr.

    b)Yan yana bulunan birok elementi ayn zamanda tayin etmek

    mmkndr(konsantrasyonlar ok dk ve farkl olsa bile).

    c)Atomlamalar ok g olan, zirkonyum, tungsten, uranyum, fosfor, bor gibi

    elementlerin scakla dayankl (refrakter) bileikleri bile kolayca

    atomlatrlr.

    d)Klor, brom, iyot, kkrt gibi metal olmayan elementlerin tayinleri

    mmkndr.

    e)Metotlarn tayin aralklar ok genitir.

    Bunlar alev atomlatrclarda gerekletirmek mmkn olmaz. nk her

    element iin farkl alev artlar kullanlr. Birinin tayin edildii alev blgesinde teki

    tayin edilemez (ykseltgen ve indirgen blgeler ve alev profilleri).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    51/125

    38

    Yukarda saylan stn ynlerine ramen, plazma, ark ve spark metotlarnn alev

    ve elektrotermal atomlatrclarn yerini alaca sylenemez. nk plazma, ark ve

    spark metodlar emisyon, alev ve elektrotermal atomlatrc metodlar daha ok

    absorpsiyon zerine kurulmutur. Emisyon ve absorpsiyon metodlar birbirinin yerini

    alan deil, birbirini tamamlayan metodlardr. stelik atomik absorpsiyon cihazlarnn

    basit ve ucuz olmas, iletme masraflarnn az olmas, kesinliklerinin yksek olmas

    gibi stn ynleri de vardr (Gndz, 2001).

    Teorik olarak, katyon ve elektronlardan meydana gelen ve elektrik akmn ileten

    bir ortama plazma denir. Plazmann darya kar yk yaklak sfrdr. Baka bir

    deyile, plazmada negatif yklerin toplam

    pozitif yklerin toplam

    na, yakla

    kolarak pozitif yklerin toplamna eittir. Plazmadaki katyonlar farkl elementlerden

    meydana gelebilir. rnein, argon plazmasnda argon katyonlar, elektronlar ve

    doal olarak da ok daha dk oranlarda analizi yaplan numuneden buharlaan

    atomlarn katyonlar bulunur. Plazmadaki argon katyonlar byk miktarda enerji

    absoplayarak (0.5 ile 5.0 kW arasnda) meydana ortamn scakln uzun sre

    yaklak 10.000 K de sabit tutabilirler.

    Argon plazma elde etmek iin eitli g kaynaklar kullanlr. Bu kaynaklarda

    en ok kullanlan, gl bir mikrodalga radyo frekans ortamndan argon gaz

    geirilenidir. Buna ndktif Olarak iftlemi Plazma (ICP) denir. Plazma ortamnda

    scaklk, teki atomlatrma ortamlarna gre daha niformdur. Ayrca atomlarn bu

    ortamda kalma sreleri daha uzundur (milisaniye mertebesinde). Bunun sonucu

    olarakta kendi nn absorplama olaylar meydana gelmez.

    ndktif olarak itlemi plazma kayna

    , ii ie gemi kuvars borudanmeydana gelir. Bunlar arasndan dakikada 11-17 litre argon gaz geirilir. Borulardan

    en geniinin ap yaklak 2.5 cm dir. Bu borunun st ksmnda su ile soutulan bir

    radyo indksiyon bobini bulunur. Radyo indksiyon jeneratrnn gc, 27 MHz de

    yaklak 2 kW tr. Numune argon gaz ile srklenir. yonlama bir tesla bobini

    sparkyla balatlr. ekil 1.1.3de plazma iinde iyon oluumunun nasl meydana

    geldii grlmektedir. Numuneden meydana gelen iyonlar ve elektronlar bir

    indiksiyon bobini tarafndan oluturulan manyetik alanla etkileir.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    52/125

    39

    Bunun sonucu olarak iyonlar ve elektronlar ayn ynde akmaya balar. Ortamn bu

    akmaya kar gsterdii direnle scaklk 10.000 Ke kadar ykselir (Gndz, 2001).

    ekil 1.1.3. ICP Plazma kayna

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    53/125

    40

    ekil 1.1.4. Plazma iinde iyon oluumunun emas

    1.1.6.1.2.1. ICP'yi karakterize eden zellikler

    1. Yksek scaklk (7000-10000 K) oluur.

    2. Yksek elektron younluu (birka iyonlama giriimi) vardr.

    3. Kimyasal olarak inert bir ortamda serbest atomlar oluur.

    4. Alt seviyelerde molekler trler yok veya ok azdr.

    5. Optik olarak incedir.

    6. Elektrotsuzdur.

    7. Patlayc gaz yoktur.

    nert kimyasal ortamn anlam, serbest atomlarn bal olarak plazma iinde uzun

    mrl olmasdr. ICP'de yksek elektron younluu kolayca iyonlaabilen

    elementlerin ilavesiyle nemli oranda deitirilememektedir.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    54/125

    41

    ICP'nin bilinen ilk problemlerinden birisi rnein verilmesi ile ilgilidir. Eer

    plazma yaklak 4-5 Mhz gibi frekanslarda altrlrsa gz ya damlaseklinde

    plazma yaps elde edilmektedir (ekil 1.1.5a).

    ekil 1.1.5. (a) 5 Mhz ve (b) 27 Mhz'de plazma ekilleri.

    (a)'da gz ya damlaseklindeki plazmann yksek scaklk blgesine numune

    nfuz edememektedir.

    1.1.6.1.2.2. Giriimler

    Temel olarak giriim gzlenmektedir.

    1. Kimyasal Giriimler

    2. Spektral Giriimler

    3. Molekler Giriimler

    1.1.6.1.2.2.1. Kimyasal giriimler

    Genel olarak bu tr giriim alevli ve grafit frnl sistemlere gre ICP'de daha az

    grlr. Bunun nedeni ICPde oksijensiz bir ortamn olmasdr. Ayn zamanda

    disosiyasyonun meydana geldii scak blge ile uzun sreli temasn olmas ve bu

    blgenin scaklnn ok yksek olmasndan da kaynaklanmaktadr.

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    55/125

    42

    1.1.6.1.2.2.2. Spektral giriimler

    ICP'de daha sk gzlenen giriim trdr. Bu giriim trnde spektral izgiler

    birbiri stne akmaktadr. Bunun nedeni yaynm (emisyon) spektrumunun bu tr

    hatlarla dolu olmasdr. Bu giriim tr ICP'de en fazla gzlenen giriim trdr.

    Bunun yansra molekler giriimlere ICP'de pek fazla rastlanmaz (Dndar, 1999).

  • 8/7/2019 Mula Yresi am Ballarndaki Eser Element eriinin ki Farkl Spektroskopik Yntem ile Analizi

    56/125

    43

    2. KAYNAK ZETLER

    2.1. Baldaki Ar Metal erii zerine Yaplm almalar

    Gemi yllarda analiz yntemlerinin gelimesine paralel olarak eser elementler

    ve bunlarn canl organizmaya etkileri konusunda birok alma yaplmtr

    (Bowen, 1966;Underwood, 1971;Prassad, 1976;Bryce-Smith, 1980; Vercruysse,

    1984). Ayrca, eser elementler grubuna dahil edebileceimiz toksik metallerin

    gdalarda doal olarak bulunan veya evreden bulaan miktarlar hakknda da ok

    sayda alma bulunmaktadr (Roschnik, 1973; Hopwood, 1975;Crowley, 1978;

    Varma ve Doty, 1979; Morse ve Lisk, 1980;Egan vd, 1985;Sevlimli vd, 1992)Dnyann birok yerinde baldaki ar metal ieriinin evre kirliliini

    belirlemede bir kriter olarak kullanlabilecei ynnde almalar vardr. rnein;

    Przybylowski ve arkadalar (2001) ylnda yaptklar alma ile baln evresel bir

    belirte olarak kullanlabileceini bildirmilerdir. Ayrca Favaro ve arkadalar

    (1990),yaptklar alma ile bu fikri desteklemektedirler. Bunun yan sra Leita

    (1996) da hem bal ars hem de bal da yaptklar aratrmada her ikisinin de evresel

    belirte olarak kullan

    labilecei sonucuna varm

    , fakat Jones (1987) yapt

    biraratrmada baln indikatr olarak bal arlarndan daha az hassasiyet gsterdiini

    rapor etmitir.

    Ar kolonilerinin ok farkl bitkisel kaynaa yaylm gstermeleri nedeni ile

    (Kurt ve Yamankaradeniz, 1982)son yllarda evresel bulama almalarnda

    arlarn ve ar rnlerinin indikatr olarak kullanlmas yaygn olarak

    incelenmekt